Il deuterio è un isotopo stabile di idrogeno. Questo isotopo ha proprietà leggermente diverse rispetto al suo isotopo naturale più abbondante (Prouti) ed è prezioso in molte discipline scientifiche, tra cui la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare e la spettrometria quantitativa di massa. Viene utilizzato per studiare una varietà di argomenti, dagli studi ambientali alla diagnosi delle malattie.

Il mercato per sostanze chimiche marcate con isotopo stabile ha visto un drammatico aumento dei prezzi di oltre il 200% nell'ultimo anno. Questa tendenza è particolarmente pronunciata nei prezzi delle sostanze chimiche marcate con isotopi di base come 13Co2 e D2O, che iniziano a salire nella prima metà del 2022. Inoltre, c'è stato un aumento significativo dei biomolecole marcate da isotopi stabili come il glucosio o gli aminoacidi che sono importanti componenti della coltura cellulare.

L'aumento della domanda e la riduzione dell'offerta portano a prezzi più alti

Cosa ha avuto un impatto così significativo sulla domanda e sulla domanda di deuterio nell'ultimo anno? Nuove applicazioni di sostanze chimiche marcate con deuterio stanno creando una crescente domanda di deuterio.

Deuterazione di ingredienti farmaceutici attivi (API)

Gli atomi di deuterio (D, deuterio) hanno un effetto inibitorio sul tasso di metabolismo del farmaco del corpo umano. È stato dimostrato di essere un ingrediente sicuro nelle medicine terapeutiche. In considerazione delle proprietà chimiche simili di deuterio e protium, il deuterio può essere usato come sostituto del protium in alcuni medicinali.

L'effetto terapeutico del farmaco non sarà significativamente influenzato dall'aggiunta di deuterio. Gli studi sul metabolismo hanno dimostrato che i farmaci contenenti deuterio generalmente mantengono la massima potenza e potenza. Tuttavia, i farmaci contenenti deuterio vengono metabolizzati più lentamente, spesso con conseguenti effetti più duraturi, dosi più piccole o meno e meno effetti collaterali.

In che modo il deuterio ha un effetto rallentante sul metabolismo dei farmaci? Il deuterio è in grado di formare legami chimici più forti all'interno delle molecole di droga rispetto al protium. Dato che il metabolismo delle droghe comporta spesso la rottura di tali legami, legami più forti significano metabolismo dei farmaci più lenti.

L'ossido di deuterio viene utilizzato come materiale di partenza per la generazione di vari composti marcati con deuterio, inclusi ingredienti farmaceutici attivi deuterati.

Cavo in fibra ottica deuterato

Nella fase finale della produzione in fibra ottica, i cavi in ​​fibra ottica sono trattati con gas deuterio. Alcuni tipi di fibra ottica sono suscettibili al degrado delle loro prestazioni ottiche, un fenomeno causato da reazioni chimiche con atomi situati all'interno o intorno al cavo.

Per alleviare questo problema, il deuterio viene utilizzato per sostituire alcuni dei proti presenti nei cavi in ​​fibra ottica. Questa sostituzione riduce la velocità di reazione e impedisce la degradazione della trasmissione della luce, estendendo alla fine la vita del cavo.

Deuterazione di semiconduttori e microchip di silicio

Il processo di scambio di deuterio-protium con gas deuterio (Deuterio 2; D 2) viene utilizzato nella produzione di semiconduttori e microchip di silicio, che sono spesso utilizzati nei circuiti. La ricottura del deuterio viene utilizzata per sostituire gli atomi di protium con deuterio per prevenire la corrosione chimica dei circuiti di chip ed effetti dannosi degli effetti del trasportatore caldo.

Implementando questo processo, il ciclo di vita di semiconduttori e microchip può essere significativamente esteso e migliorato, consentendo la produzione di chip di densità più piccoli e più elevati.

Deuterazione di diodi emessi alla luce organica (OLEDS)

OLED, un acronimo di un diodo emesso alla luce organica, è un dispositivo a film sottile composto da materiali a semiconduttore organico. Gli OLED hanno densità di corrente più basse e luminosità rispetto ai tradizionali diodi emessi alla luce (LED). Mentre gli OLED sono meno costosi da produrre rispetto ai LED convenzionali, la loro luminosità e vita non sono così alte.

Per ottenere miglioramenti che cambiano il gioco nella tecnologia OLED, la sostituzione del protium da parte del deuterio è risultata essere un approccio promettente. Questo perché il deuterio rafforza i legami chimici nei materiali a semiconduttore organico utilizzati negli OLED, il che offre diversi vantaggi: il degrado chimico si verifica a un ritmo più lento, estendendo la vita del dispositivo.