دوتریوم ایزوتوپ پایدار هیدروژن است. این ایزوتوپ دارای خواص کمی متفاوت از فراوان ترین ایزوتوپ طبیعی خود (پروتیم) است و در بسیاری از رشته های علمی از جمله طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای و طیف سنجی جرمی کمی ارزشمند است. از آن برای مطالعه موضوعات مختلف، از مطالعات محیطی گرفته تا تشخیص بیماری استفاده می شود.

بازار مواد شیمیایی با برچسب ایزوتوپی پایدار طی سال گذشته شاهد افزایش قیمت چشمگیر بیش از 200 درصدی بوده است. این روند به ویژه در قیمت مواد شیمیایی دارای برچسب ایزوتوپ پایدار مانند 13CO2 و D2O مشهود است که در نیمه اول سال 2022 شروع به افزایش می کند. یا اسیدهای آمینه که اجزای مهم محیط کشت سلولی هستند.

افزایش تقاضا و کاهش عرضه منجر به افزایش قیمت می شود

دقیقا چه چیزی چنین تأثیر قابل توجهی بر عرضه و تقاضای دوتریوم در سال گذشته داشته است؟ کاربردهای جدید مواد شیمیایی با برچسب دوتریوم، تقاضای فزاینده ای برای دوتریوم ایجاد می کند.

دوتراسیون مواد فعال دارویی (API)

اتم‌های دوتریوم (D، دوتریوم) اثر مهاری بر سرعت متابولیسم دارو در بدن انسان دارند. نشان داده شده است که این ماده ایمن در داروهای درمانی است. با توجه به خواص شیمیایی مشابه دوتریوم و پروتیوم، می توان از دوتریوم به عنوان جایگزینی برای پروتیوم در برخی داروها استفاده کرد.

اثر درمانی دارو به طور قابل توجهی با افزودن دوتریوم تحت تاثیر قرار نخواهد گرفت. مطالعات متابولیسم نشان داده است که داروهای حاوی دوتریوم به طور کلی قدرت و قدرت خود را حفظ می کنند. با این حال، داروهای حاوی دوتریوم آهسته‌تر متابولیزه می‌شوند و اغلب منجر به اثرات طولانی‌تر، دوزهای کمتر یا کمتر و عوارض جانبی کمتر می‌شوند.

دوتریوم چگونه بر متابولیسم داروها اثر کاهنده دارد؟ دوتریوم در مقایسه با پروتیوم قادر است پیوندهای شیمیایی قوی تری را در مولکول های دارو ایجاد کند. با توجه به اینکه متابولیسم داروها اغلب شامل شکستن چنین پیوندهایی است، پیوندهای قوی تر به معنای متابولیسم کندتر دارو است.

اکسید دوتریوم به عنوان ماده اولیه برای تولید ترکیبات مختلف نشاندار شده با دوتریوم، از جمله ترکیبات دارویی فعال دوتره شده استفاده می شود.

کابل فیبر نوری Deuterated

در مرحله نهایی ساخت فیبر نوری، کابل های فیبر نوری با گاز دوتریوم تصفیه می شوند. انواع خاصی از فیبر نوری مستعد تخریب عملکرد نوری خود هستند، پدیده ای که ناشی از واکنش های شیمیایی با اتم های واقع در کابل یا اطراف آن است.

برای کاهش این مشکل، از دوتریوم برای جایگزینی مقداری از پروتیوم موجود در کابل های فیبر نوری استفاده می شود. این جایگزینی سرعت واکنش را کاهش می دهد و از تخریب انتقال نور جلوگیری می کند و در نهایت عمر کابل را افزایش می دهد.

دوتراسیون نیمه هادی ها و ریزتراشه های سیلیکونی

فرآیند تبادل دوتریوم-پروتیم با گاز دوتریوم (دوتریوم 2 ؛ D 2 ) در تولید نیمه هادی ها و ریزتراشه های سیلیکونی استفاده می شود که اغلب در تخته های مدار استفاده می شود. بازپخت دوتریوم برای جایگزینی اتم های پروتیوم با دوتریوم برای جلوگیری از خوردگی شیمیایی مدارهای تراشه و اثرات مضر اثرات حامل داغ استفاده می شود.

با اجرای این فرآیند، چرخه عمر نیمه هادی ها و ریزتراشه ها به طور قابل توجهی افزایش یافته و بهبود می یابد و امکان ساخت تراشه های کوچکتر و چگالی بالاتر را فراهم می کند.

دوتراسیون دیودهای ساطع نور آلی (OLED)

OLED، مخفف Organic Light Emitting Diode، یک دستگاه لایه نازک است که از مواد نیمه هادی آلی تشکیل شده است. OLED ها در مقایسه با دیودهای ساطع نور سنتی (LED) چگالی جریان و روشنایی کمتری دارند. در حالی که تولید OLED ها نسبت به LED های معمولی هزینه کمتری دارند، روشنایی و طول عمر آن ها چندان بالا نیست.

برای دستیابی به پیشرفت‌های تغییر دهنده بازی در فناوری OLED، جایگزینی پروتیوم با دوتریوم یک رویکرد امیدوارکننده است. این به این دلیل است که دوتریوم پیوندهای شیمیایی موجود در مواد نیمه هادی آلی مورد استفاده در OLED را تقویت می کند، که چندین مزیت به همراه دارد: تخریب شیمیایی با سرعت کمتری اتفاق می افتد و عمر دستگاه را افزایش می دهد.