Deuterium ialah isotop hidrogen yang stabil. Isotop ini mempunyai sifat yang sedikit berbeza daripada isotop semula jadinya yang paling banyak (protium), dan berharga dalam banyak disiplin saintifik, termasuk spektroskopi resonans magnetik nuklear dan spektrometri jisim kuantitatif. Ia digunakan untuk mengkaji pelbagai topik, daripada kajian alam sekitar hingga diagnosis penyakit.

Pasaran untuk bahan kimia berlabel isotop stabil telah menyaksikan peningkatan harga yang dramatik lebih daripada 200% sepanjang tahun lalu. Trend ini amat ketara dalam harga bahan kimia berlabel isotop stabil asas seperti 13CO2 dan D2O, yang mula meningkat pada separuh pertama tahun 2022. Di samping itu, terdapat peningkatan yang ketara dalam biomolekul berlabel isotop stabil seperti glukosa atau asid amino yang merupakan komponen penting media kultur sel.

Peningkatan permintaan dan pengurangan penawaran menyebabkan harga meningkat

Apakah sebenarnya yang telah memberi impak yang begitu ketara terhadap penawaran dan permintaan deuterium sepanjang tahun lalu? Aplikasi baharu bahan kimia berlabel deuterium mewujudkan permintaan yang semakin meningkat untuk deuterium.

Penyahkuman bahan farmaseutikal aktif (API)

Atom deuterium (D, deuterium) mempunyai kesan perencatan terhadap kadar metabolisme ubat dalam tubuh manusia. Ia telah terbukti sebagai bahan yang selamat dalam ubat-ubatan terapeutik. Memandangkan sifat kimia deuterium dan protium yang serupa, deuterium boleh digunakan sebagai pengganti protium dalam sesetengah ubat.

Kesan terapeutik ubat ini tidak akan terjejas dengan ketara oleh penambahan deuterium. Kajian metabolisme telah menunjukkan bahawa ubat yang mengandungi deuterium secara amnya mengekalkan potensi dan potensi penuh. Walau bagaimanapun, ubat yang mengandungi deuterium dimetabolismekan dengan lebih perlahan, selalunya menghasilkan kesan yang lebih tahan lama, dos yang lebih kecil atau lebih sedikit, dan kesan sampingan yang lebih sedikit.

Bagaimanakah deuterium mempunyai kesan penurunan kelajuan terhadap metabolisme ubat? Deuterium mampu membentuk ikatan kimia yang lebih kuat dalam molekul ubat berbanding protium. Memandangkan metabolisme ubat sering melibatkan pemecahan ikatan tersebut, ikatan yang lebih kuat bermakna metabolisme ubat yang lebih perlahan.

Deuterium oksida digunakan sebagai bahan permulaan untuk penghasilan pelbagai sebatian berlabel deuterium, termasuk bahan farmaseutikal aktif yang telah dinyahteuterasikan.

Kabel Gentian Optik Deuterated

Pada peringkat akhir pembuatan gentian optik, kabel gentian optik dirawat dengan gas deuterium. Sesetengah jenis gentian optik mudah terdedah kepada penurunan prestasi optiknya, satu fenomena yang disebabkan oleh tindak balas kimia dengan atom yang terletak di dalam atau di sekitar kabel.

Untuk mengurangkan masalah ini, deuterium digunakan untuk menggantikan sebahagian protium yang terdapat dalam kabel gentian optik. Penggantian ini mengurangkan kadar tindak balas dan mencegah degradasi penghantaran cahaya, seterusnya memanjangkan jangka hayat kabel.

Penyahpenyaringan semikonduktor silikon dan mikrocip

Proses pertukaran deuterium-protium dengan gas deuterium (deuterium 2; D 2) digunakan dalam penghasilan semikonduktor silikon dan mikrocip, yang sering digunakan dalam papan litar. Penyepuhlindapan deuterium digunakan untuk menggantikan atom protium dengan deuterium bagi mencegah kakisan kimia litar cip dan kesan berbahaya daripada kesan pembawa panas.

Dengan melaksanakan proses ini, kitaran hayat semikonduktor dan mikrocip boleh dilanjutkan dan diperbaiki dengan ketara, membolehkan pembuatan cip yang lebih kecil dan berketumpatan lebih tinggi.

Penyahteuran Diod Pemancar Cahaya Organik (OLED)

OLED, singkatan bagi Diod Pemancar Cahaya Organik, ialah peranti filem nipis yang terdiri daripada bahan semikonduktor organik. OLED mempunyai ketumpatan arus dan kecerahan yang lebih rendah berbanding diod pemancar cahaya (LED) tradisional. Walaupun OLED lebih murah untuk dihasilkan berbanding LED konvensional, kecerahan dan jangka hayatnya tidaklah setinggi itu.

Untuk mencapai penambahbaikan yang mengubah keadaan dalam teknologi OLED, penggantian protium dengan deuterium didapati sebagai pendekatan yang menjanjikan. Ini kerana deuterium menguatkan ikatan kimia dalam bahan semikonduktor organik yang digunakan dalam OLED, yang membawa beberapa kelebihan: Degradasi kimia berlaku pada kadar yang lebih perlahan, memanjangkan hayat peranti.