ডিউটেরিয়াম হাইড্রোজেনের একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ। এই আইসোটোপের বৈশিষ্ট্য তার সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ প্রাকৃতিক আইসোটোপ (প্রোটিয়াম) থেকে কিছুটা আলাদা এবং এটি নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স স্পেকট্রোস্কোপি এবং পরিমাণগত ভর স্পেকট্রোমেট্রি সহ অনেক বৈজ্ঞানিক শাখায় মূল্যবান। এটি পরিবেশগত গবেষণা থেকে শুরু করে রোগ নির্ণয় পর্যন্ত বিভিন্ন বিষয় অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত হয়।

গত বছর ধরে স্থিতিশীল আইসোটোপ-লেবেলযুক্ত রাসায়নিকের বাজারে নাটকীয়ভাবে ২০০% এরও বেশি দাম বৃদ্ধি পেয়েছে। এই প্রবণতাটি বিশেষ করে ১৩CO2 এবং D2O এর মতো মৌলিক স্থিতিশীল আইসোটোপ-লেবেলযুক্ত রাসায়নিকের দামের ক্ষেত্রে স্পষ্ট, যা ২০২২ সালের প্রথমার্ধে বাড়তে শুরু করে। এছাড়াও, কোষ সংস্কৃতি মাধ্যমের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান গ্লুকোজ বা অ্যামিনো অ্যাসিডের মতো স্থিতিশীল আইসোটোপ-লেবেলযুক্ত জৈব অণুতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি পেয়েছে।

চাহিদা বৃদ্ধি এবং সরবরাহ হ্রাসের ফলে দাম বেশি হয়

গত এক বছরে ডিউটেরিয়াম সরবরাহ এবং চাহিদার উপর ঠিক কী এত গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলেছে? ডিউটেরিয়াম-লেবেলযুক্ত রাসায়নিকের নতুন প্রয়োগ ডিউটেরিয়ামের চাহিদা ক্রমবর্ধমান করে তুলছে।

সক্রিয় ঔষধ উপাদানের (API) ডিউটেরেশন

ডিউটেরিয়াম (ডি, ডিউটেরিয়াম) পরমাণু মানবদেহের ওষুধ বিপাক হারের উপর একটি বাধামূলক প্রভাব ফেলে। এটি থেরাপিউটিক ওষুধে একটি নিরাপদ উপাদান হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। ডিউটেরিয়াম এবং প্রোটিয়ামের অনুরূপ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, কিছু ওষুধে প্রোটিয়ামের বিকল্প হিসাবে ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করা যেতে পারে।

ডিউটেরিয়াম যোগ করলে ওষুধের থেরাপিউটিক প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হবে না। বিপাক গবেষণায় দেখা গেছে যে ডিউটেরিয়ামযুক্ত ওষুধগুলি সাধারণত সম্পূর্ণ শক্তি এবং শক্তি ধরে রাখে। তবে, ডিউটেরিয়ামযুক্ত ওষুধগুলি আরও ধীরে ধীরে বিপাকিত হয়, যার ফলে প্রায়শই দীর্ঘস্থায়ী প্রভাব, কম বা কম ডোজ এবং কম পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া দেখা যায়।

ওষুধের বিপাকের উপর ডিউটেরিয়ামের কীভাবে ধীরগতির প্রভাব পড়ে? প্রোটিয়ামের তুলনায় ডিউটেরিয়াম ওষুধের অণুর মধ্যে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করতে সক্ষম। যেহেতু ওষুধের বিপাকের ক্ষেত্রে প্রায়শই এই ধরনের বন্ধন ভেঙে যায়, তাই শক্তিশালী বন্ধনের অর্থ হল ওষুধের বিপাক ধীরগতির হয়।

ডিউটেরিয়াম অক্সাইড বিভিন্ন ডিউটেরিয়াম-লেবেলযুক্ত যৌগ তৈরির জন্য একটি প্রাথমিক উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে ডিউটেরেটেড সক্রিয় ওষুধ উপাদানও রয়েছে।

ডিউটারেটেড ফাইবার অপটিক কেবল

ফাইবার অপটিক উৎপাদনের চূড়ান্ত পর্যায়ে, ফাইবার অপটিক কেবলগুলিকে ডিউটেরিয়াম গ্যাস দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। কিছু ধরণের অপটিক্যাল ফাইবার তাদের অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা হ্রাসের জন্য সংবেদনশীল, এটি তারের মধ্যে বা তার চারপাশে অবস্থিত পরমাণুর সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়ার কারণে ঘটে।

এই সমস্যা দূর করার জন্য, ফাইবার অপটিক কেবলগুলিতে উপস্থিত কিছু প্রোটিয়াম প্রতিস্থাপনের জন্য ডিউটেরিয়াম ব্যবহার করা হয়। এই প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার হার হ্রাস করে এবং আলোক সঞ্চালনের অবক্ষয় রোধ করে, অবশেষে কেবলের আয়ু বৃদ্ধি করে।

সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর এবং মাইক্রোচিপের ডিউটেরেশন

সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর এবং মাইক্রোচিপ উৎপাদনে, যা প্রায়শই সার্কিট বোর্ডে ব্যবহৃত হয়, ডিউটেরিয়াম গ্যাসের (ডিউটেরিয়াম 2; D 2) সাথে ডিউটেরিয়াম-প্রোটিয়াম বিনিময় প্রক্রিয়া ব্যবহৃত হয়। চিপ সার্কিটের রাসায়নিক ক্ষয় এবং গরম বাহক প্রভাবের ক্ষতিকারক প্রভাব রোধ করতে ডিউটেরিয়াম অ্যানিলিং প্রোটিয়াম পরমাণুকে ডিউটেরিয়াম দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়।

এই প্রক্রিয়াটি বাস্তবায়নের মাধ্যমে, সেমিকন্ডাক্টর এবং মাইক্রোচিপের জীবনচক্র উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত এবং উন্নত করা যেতে পারে, যার ফলে ছোট এবং উচ্চ ঘনত্বের চিপ তৈরি করা সম্ভব হয়।

জৈব আলোক নির্গমনকারী ডায়োড (OLEDs) এর ডিউটেরেশন

OLED, যা জৈব আলো নির্গমনকারী ডায়োডের সংক্ষিপ্ত রূপ, জৈব অর্ধপরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি একটি পাতলা-ফিল্ম ডিভাইস। ঐতিহ্যবাহী আলোক নির্গমনকারী ডায়োডের (LED) তুলনায় OLED-এর বর্তমান ঘনত্ব এবং উজ্জ্বলতা কম থাকে। যদিও প্রচলিত LED-এর তুলনায় OLED-এর উৎপাদন কম ব্যয়বহুল, তবুও তাদের উজ্জ্বলতা এবং জীবনকাল তত বেশি নয়।

OLED প্রযুক্তিতে যুগান্তকারী উন্নতি অর্জনের জন্য, প্রোটিয়ামের পরিবর্তে ডিউটেরিয়াম ব্যবহার একটি আশাব্যঞ্জক পদ্ধতি হিসেবে দেখা গেছে। কারণ ডিউটেরিয়াম OLED-তে ব্যবহৃত জৈব অর্ধপরিবাহী পদার্থের রাসায়নিক বন্ধনকে শক্তিশালী করে, যা বেশ কিছু সুবিধা নিয়ে আসে: রাসায়নিক অবক্ষয় ধীর গতিতে ঘটে, যা ডিভাইসের আয়ু বাড়ায়।