Deuterium adalah isotop hidrogen yang stabil. Isotop ini memiliki sifat yang sedikit berbeda dari isotop alaminya yang paling melimpah (protium), dan bermanfaat dalam banyak disiplin ilmu, termasuk spektroskopi resonansi magnetik nuklir dan spektrometri massa kuantitatif. Ini digunakan untuk mempelajari berbagai topik, mulai dari studi lingkungan hingga diagnosis penyakit.

Pasar bahan kimia berlabel isotop stabil telah mengalami kenaikan harga yang dramatis lebih dari 200% selama setahun terakhir. Tren ini terutama terlihat pada harga bahan kimia dasar berlabel isotop stabil seperti 13CO2 dan D2O, yang mulai meningkat pada paruh pertama tahun 2022. Selain itu, terjadi peningkatan signifikan pada biomolekul berlabel isotop stabil seperti glukosa. atau asam amino yang merupakan komponen penting media kultur sel.

Meningkatnya permintaan dan berkurangnya pasokan menyebabkan harga lebih tinggi

Apa sebenarnya yang berdampak signifikan terhadap pasokan dan permintaan deuterium selama setahun terakhir? Penerapan baru bahan kimia berlabel deuterium menciptakan peningkatan permintaan akan deuterium.

Deuterasi bahan aktif farmasi (API)

Atom deuterium (D, deuterium) memiliki efek penghambatan pada laju metabolisme obat dalam tubuh manusia. Telah terbukti menjadi bahan yang aman dalam obat-obatan terapeutik. Mengingat sifat kimia deuterium dan protium yang serupa, deuterium dapat digunakan sebagai pengganti protium pada beberapa obat.

Efek terapeutik obat tidak akan terpengaruh secara signifikan dengan penambahan deuterium. Studi metabolisme menunjukkan bahwa obat yang mengandung deuterium umumnya mempertahankan potensi dan potensi penuh. Namun, obat yang mengandung deuterium dimetabolisme lebih lambat, seringkali menghasilkan efek yang bertahan lebih lama, dosis yang lebih kecil atau lebih sedikit, dan efek samping yang lebih sedikit.

Bagaimana deuterium mempunyai efek memperlambat metabolisme obat? Deuterium mampu membentuk ikatan kimia yang lebih kuat dalam molekul obat dibandingkan dengan protium. Mengingat bahwa metabolisme obat sering kali melibatkan pemutusan ikatan tersebut, ikatan yang lebih kuat berarti metabolisme obat yang lebih lambat.

Deuterium oksida digunakan sebagai bahan awal untuk pembuatan berbagai senyawa berlabel deuterium, termasuk bahan aktif farmasi yang dideuterasi.

Kabel Serat Optik Deuterasi

Pada tahap akhir pembuatan serat optik, kabel serat optik diolah dengan gas deuterium. Jenis serat optik tertentu rentan terhadap penurunan kinerja optiknya, sebuah fenomena yang disebabkan oleh reaksi kimia dengan atom yang terletak di dalam atau di sekitar kabel.

Untuk mengatasi masalah ini, deuterium digunakan untuk menggantikan beberapa protium yang ada dalam kabel serat optik. Substitusi ini mengurangi laju reaksi dan mencegah degradasi transmisi cahaya, yang pada akhirnya memperpanjang umur kabel.

Deuterasi semikonduktor silikon dan microchip

Proses pertukaran deuterium-protium dengan gas deuterium (deuterium 2 ; D 2 ) digunakan dalam produksi semikonduktor silikon dan microchip, yang sering digunakan pada papan sirkuit. Anil deuterium digunakan untuk menggantikan atom protium dengan deuterium untuk mencegah korosi kimia pada sirkuit chip dan efek berbahaya dari efek pembawa panas.

Dengan menerapkan proses ini, siklus hidup semikonduktor dan mikrochip dapat diperpanjang dan ditingkatkan secara signifikan, sehingga memungkinkan pembuatan chip dengan kepadatan lebih kecil dan lebih tinggi.

Deuterasi Dioda Pemancar Cahaya Organik (OLED)

OLED, singkatan dari Organic Light Emitting Diode, adalah perangkat film tipis yang terbuat dari bahan semikonduktor organik. OLED memiliki kepadatan dan kecerahan arus yang lebih rendah dibandingkan dengan dioda pemancar cahaya (LED) tradisional. Meskipun produksi OLED lebih murah dibandingkan LED konvensional, kecerahan dan masa pakainya tidak terlalu tinggi.

Untuk mencapai peningkatan yang mengubah permainan dalam teknologi OLED, substitusi protium dengan deuterium terbukti merupakan pendekatan yang menjanjikan. Hal ini karena deuterium memperkuat ikatan kimia dalam bahan semikonduktor organik yang digunakan dalam OLED, sehingga memberikan beberapa keuntungan: Degradasi kimia terjadi lebih lambat, sehingga memperpanjang umur perangkat.