Το δευτέριο είναι ένα σταθερό ισότοπο του υδρογόνου. Αυτό το ισότοπο έχει ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες από το πιο άφθονο φυσικό του ισότοπο (πρώτιο) και είναι πολύτιμο σε πολλούς επιστημονικούς κλάδους, συμπεριλαμβανομένης της φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού και της ποσοτικής φασματομετρίας μάζας. Χρησιμοποιείται για τη μελέτη ποικίλων θεμάτων, από περιβαλλοντικές μελέτες έως τη διάγνωση ασθενειών.

Η αγορά σταθερών χημικών ουσιών με σήμανση ισοτόπων έχει δει μια δραματική αύξηση των τιμών άνω του 200% τον περασμένο χρόνο. Αυτή η τάση είναι ιδιαίτερα έντονη στις τιμές των βασικών σταθερών χημικών ουσιών με σήμανση με ισότοπο, όπως το 13CO2 και το D2O, οι οποίες αρχίζουν να αυξάνονται το πρώτο εξάμηνο του 2022. Επιπλέον, έχει σημειωθεί σημαντική αύξηση στα σταθερά βιομόρια με σήμανση με ισότοπο, όπως η γλυκόζη ή αμινοξέα που είναι σημαντικά συστατικά των μέσων κυτταρικής καλλιέργειας.

Η αυξημένη ζήτηση και η μειωμένη προσφορά οδηγούν σε υψηλότερες τιμές

Τι ακριβώς είχε τόσο σημαντικό αντίκτυπο στην προσφορά και τη ζήτηση δευτερίου τον περασμένο χρόνο; Νέες εφαρμογές χημικών ουσιών με σήμανση δευτέριου δημιουργούν αυξανόμενη ζήτηση για δευτερίου.

Δευτέριση δραστικών φαρμακευτικών συστατικών (APIs)

Τα άτομα δευτερίου (D, δευτερίου) έχουν ανασταλτική επίδραση στον ρυθμό μεταβολισμού του φαρμάκου στο ανθρώπινο σώμα. Έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα ασφαλές συστατικό σε θεραπευτικά φάρμακα. Λόγω των παρόμοιων χημικών ιδιοτήτων του δευτερίου και του πρωτίου, το δευτέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο του πρωτίου σε ορισμένα φάρμακα.

Το θεραπευτικό αποτέλεσμα του φαρμάκου δεν θα επηρεαστεί σημαντικά από την προσθήκη δευτερίου. Μελέτες μεταβολισμού έχουν δείξει ότι τα φάρμακα που περιέχουν δευτέριο γενικά διατηρούν την πλήρη ισχύ και δραστικότητα. Ωστόσο, τα φάρμακα που περιέχουν δευτέριο μεταβολίζονται πιο αργά, συχνά με αποτέλεσμα πιο μακροχρόνιες επιδράσεις, μικρότερες ή λιγότερες δόσεις και λιγότερες παρενέργειες.

Πώς το δευτέριο επιβραδύνει τον μεταβολισμό των φαρμάκων; Το δευτέριο είναι ικανό να σχηματίζει ισχυρότερους χημικούς δεσμούς μέσα στα μόρια του φαρμάκου σε σύγκριση με το πρωτίου. Δεδομένου ότι ο μεταβολισμός των φαρμάκων συχνά περιλαμβάνει το σπάσιμο τέτοιων δεσμών, οι ισχυρότεροι δεσμοί σημαίνουν πιο αργό μεταβολισμό των φαρμάκων.

Το οξείδιο του δευτερίου χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή διαφόρων σημασμένων με δευτέριο ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των δευτεριωμένων δραστικών φαρμακευτικών συστατικών.

Καλώδιο δευτεριωμένου οπτικών ινών

Στο τελικό στάδιο της κατασκευής οπτικών ινών, τα καλώδια οπτικών ινών επεξεργάζονται με αέριο δευτερίου. Ορισμένοι τύποι οπτικών ινών είναι ευαίσθητοι στην υποβάθμιση της οπτικής τους απόδοσης, ένα φαινόμενο που προκαλείται από χημικές αντιδράσεις με άτομα που βρίσκονται μέσα ή γύρω από το καλώδιο.

Για να μετριαστεί αυτό το πρόβλημα, χρησιμοποιείται δευτέριο για να αντικαταστήσει μέρος του πρωτίου που υπάρχει στα καλώδια οπτικών ινών. Αυτή η αντικατάσταση μειώνει τον ρυθμό αντίδρασης και αποτρέπει την υποβάθμιση της μετάδοσης του φωτός, επεκτείνοντας τελικά τη διάρκεια ζωής του καλωδίου.

Δευτέριση ημιαγωγών και μικροτσίπ πυριτίου

Η διαδικασία ανταλλαγής δευτερίου-πρωτίου με αέριο δευτερίου (δευτέριο 2 ; D 2 ) χρησιμοποιείται στην παραγωγή ημιαγωγών πυριτίου και μικροτσίπ, τα οποία χρησιμοποιούνται συχνά σε πλακέτες κυκλωμάτων. Η ανόπτηση δευτερίου χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση των ατόμων πρωτίου με δευτερίου για την πρόληψη της χημικής διάβρωσης των κυκλωμάτων των τσιπ και των επιβλαβών επιπτώσεων των επιδράσεων του θερμού φορέα.

Με την εφαρμογή αυτής της διαδικασίας, ο κύκλος ζωής των ημιαγωγών και των μικροτσίπ μπορεί να επεκταθεί και να βελτιωθεί σημαντικά, επιτρέποντας την κατασκευή τσιπ μικρότερης και μεγαλύτερης πυκνότητας.

Δευτέριση οργανικών διόδων εκπομπής φωτός (OLED)

Το OLED, ένα ακρωνύμιο του Organic Light Emitting Diode, είναι μια συσκευή λεπτής μεμβράνης που αποτελείται από οργανικά υλικά ημιαγωγών. Οι OLED έχουν χαμηλότερη πυκνότητα ρεύματος και φωτεινότητα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές δίοδοι εκπομπής φωτός (LED). Ενώ τα OLED είναι λιγότερο ακριβά στην παραγωγή από τα συμβατικά LED, η φωτεινότητα και η διάρκεια ζωής τους δεν είναι τόσο υψηλές.

Για να επιτευχθούν βελτιώσεις που αλλάζουν το παιχνίδι στην τεχνολογία OLED, η αντικατάσταση του πρωτίου από το δευτέριο έχει βρεθεί ότι είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το δευτέριο ενισχύει τους χημικούς δεσμούς στα οργανικά υλικά ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται στα OLED, γεγονός που φέρνει πολλά πλεονεκτήματα: Η χημική αποικοδόμηση συμβαίνει με πιο αργό ρυθμό, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής της συσκευής.