Deuterium er stöðugur samsæta vetnis. Þessi samsæta hefur örlítið aðra eiginleika en algengasta náttúrulega samsætan hennar (prótíum) og er verðmæt í mörgum vísindagreinum, þar á meðal kjarnorkusegulumsjá og megindlegri massagreiningu. Hún er notuð til að rannsaka fjölbreytt efni, allt frá umhverfisrannsóknum til sjúkdómsgreiningar.

Verð á markaði fyrir stöðug samsætumerkt efni hefur aukist gríðarlega um meira en 200% á síðasta ári. Þessi þróun er sérstaklega áberandi í verði á grunnefnum sem eru stöðug samsætumerkt, svo sem 13CO2 og D2O, sem byrja að hækka á fyrri hluta ársins 2022. Þar að auki hefur orðið veruleg aukning á stöðugum samsætumerktum lífefnum eins og glúkósa eða amínósýrum sem eru mikilvægir þættir í frumuræktunarmiðlum.

Aukin eftirspurn og minna framboð leiðir til hærra verðs

Hvað nákvæmlega hefur haft svona mikil áhrif á framboð og eftirspurn eftir deuteríum á síðasta ári? Nýjar notkunarmöguleikar deuteríummerktra efna eru að skapa vaxandi eftirspurn eftir deuteríum.

Afvötnun virkra lyfjafræðilegra innihaldsefna (API)

Deuterium (D, deuterium) atóm hafa hamlandi áhrif á efnaskiptahraða lyfja í mannslíkamanum. Það hefur reynst öruggt innihaldsefni í lækningalyfjum. Vegna svipaðra efnafræðilegra eiginleika deuterium og prótíums er hægt að nota deuterium sem staðgengil fyrir prótíum í sumum lyfjum.

Meðferðaráhrif lyfsins verða ekki marktækt fyrir áhrifum af viðbót tvívetnis. Rannsóknir á efnaskiptum hafa sýnt að lyf sem innihalda tvívetnis halda almennt fullum virkni og virkni. Hins vegar umbrotna lyf sem innihalda tvívetnis hægar, sem leiðir oft til lengri áhrifa, minni eða færri skammta og færri aukaverkana.

Hvernig hefur tvíþeríum hægari áhrif á efnaskipti lyfja? Díþeríum getur myndað sterkari efnatengi innan lyfjasameinda samanborið við prótíum. Þar sem efnaskipti lyfja fela oft í sér að slík tengsl rofna, þá þýða sterkari tengsl hægari efnaskipti lyfja.

Deuteríumoxíð er notað sem upphafsefni til að framleiða ýmis deuteríummerkt efnasambönd, þar á meðal deuteruð virkt lyfjaefni.

Deuteruð ljósleiðari

Á lokastigi framleiðslu ljósleiðara eru ljósleiðarar meðhöndlaðir með tvívetnisgasi. Ákveðnar gerðir ljósleiðara eru viðkvæmar fyrir rýrnun á ljósfræðilegri virkni þeirra, sem orsakast af efnahvörfum við atóm sem eru staðsett í eða í kringum snúruna.

Til að draga úr þessu vandamáli er tvívetni notað í stað hluta af prótíuminu sem er í ljósleiðurum. Þessi skipti draga úr efnahvarfshraða og koma í veg fyrir skerðingu ljósleiðni, sem að lokum lengir líftíma snúrunnar.

Deuterering kísils hálfleiðara og örflögna

Deuterium-prótíum skipti með deuterium gasi (deuterium 2 ; D 2 ) er notað við framleiðslu á kísill hálfleiðurum og örflögum, sem eru oft notaðar í rafrásarplötur. Deuterium glæðing er notuð til að skipta út prótíum atómum fyrir deuterium til að koma í veg fyrir efnafræðilega tæringu á örrásum og skaðleg áhrif heitra flutningsaðila.

Með því að innleiða þetta ferli er hægt að lengja og bæta líftíma hálfleiðara og örflaga verulega, sem gerir kleift að framleiða minni og þéttari flögur.

Afeitrun lífrænna ljósdíóða (OLED)

OLED, skammstöfun fyrir Organic Light Emitting Diode, er þunnfilmutæki sem er samsett úr lífrænum hálfleiðaraefnum. OLED-skjáir hafa lægri straumþéttleika og birtustig samanborið við hefðbundnar ljósdíóður (LED). Þó að OLED-skjáir séu ódýrari í framleiðslu en hefðbundnar LED-skjáir, er birta þeirra og líftími ekki eins mikill.

Til að ná byltingarkenndum framförum í OLED-tækni hefur reynst vera efnileg aðferð að skipta út prótíum fyrir tvívetni. Þetta er vegna þess að tvívetni styrkir efnasambönd í lífrænum hálfleiðurum sem notuð eru í OLED-skjám, sem hefur í för með sér nokkra kosti: Efnafræðileg niðurbrot á sér stað hægar og lengir líftíma tækisins.