Fluorierte Öle sind in der Mikrofluidik unverzichtbar und finden Anwendung in zahlreichen Bereichen wie Wirkstoffscreening, digitaler PCR und Zellverkapselung. Ihre Biokompatibilität, Gaspermeabilität und Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Tröpfchenstabilität machen sie essenziell für kosteneffiziente und ressourcensparende Experimente.
Aufgrund wachsender Umweltbedenken und regulatorischerem Druck bezüglich PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) wird die Produktion von zwei in der Mikrofluidik weit verbreiteten fluorierten Ölen, Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40, jedoch eingestellt. Infolgedessen suchen Industrie und Forschungsteams aktiv nach Hochleistungsalternativen.
Dieser Blog beleuchtet die Hintergründe dieser Einstellung, die Auswirkungen auf mikrofluidische Anwendungen sowie die verfügbaren, zuverlässigen Alternativen.
Einstellung einiger fluorierter Öle
In einem bedeutenden Wandel für Branchen, die für mikrofluidische Anwendungen auf fluorierte Öle angewiesen sind, hat 3M angekündigt, die Produktion wichtiger fluorierter Öle bis Ende 2025 einzustellen. Diese Entscheidung markiert einen Wendepunkt, da diese Öle lange Zeit für verschiedene wissenschaftliche und industrielle Anwendungen von Bedeutung waren, insbesondere in tröpfchenbasierten mikrofluidischen Systemen.
Warum findet dieser Wandel jetzt statt?
Diese Entscheidung resultiert aus einer verstärkten Prüfung von PFAS, die aufgrund ihrer extremen Beständigkeit gegen Abbau oft als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet werden. Diese Chemikalien, die fluorierten Ölen ihre einzigartigen Eigenschaften verleihen, wurden in verschiedenen Industrie- und Verbraucherprodukten breit eingesetzt, einschließlich fluorierter Öle in mikrofluidischen Anwendungen. Die zunehmenden Belege für ihre Umwelt- und potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen haben jedoch zu schärferen regulatorischen Maßnahmen geführt.
Regulierungsbehörden wie die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) und die US-amerikanische Umweltschutzbehörde (EPA) implementieren strenge Maßnahmen zur Bekämpfung der PFAS-Verschmutzung, einschließlich vorgeschlagener Verbote und strengerer Grenzwerte, insbesondere im Trinkwasser. Diese Bemühungen spiegeln ein globales Bestreben wider, die von PFAS ausgehenden Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu mindern. Diese Entwicklung wird zudem durch steigende gesellschaftliche und marktbezogene Anforderungen an nachhaltige Praktiken angetrieben, wobei Kunden, Investoren und die Industrie gleichermaßen umweltfreundliche Alternativen priorisieren.
Novec™ 7500: Ein wichtiges Öl vor der Einstellung
3M™ Novec™ 7500 ist ein weit verbreitetes fluoriertes Öl, das für seine Nichtbrennbarkeit und dielektrischen Eigenschaften bekannt ist. Es wird in der Mikrofluidik wegen seiner geringen Toxizität, Inertheit und Kompatibilität sowie im Thermomanagement, bei der Kühlung pharmazeutischer Reaktoren und in Halbleiteranwendungen eingesetzt.
Fluorinert™ FC-40: Ein weiteres Öl, das ausgemustert wird
3M™ Fluorinert™ FC-40 ist eine hochstabile, nicht leitende fluorierte Flüssigkeit, die in der Halbleiterkühlung, Elektronikprüfung, Mikrofluidik und in Wärmeübertragungsanwendungen weit verbreitet ist. Im Gegensatz zu vielen anderen Wärmeübertragungsfluiden behält FC-40 aufgrund eines engen Siedebereichs seine Zusammensetzung über die Zeit bei, was eine gleichbleibende Leistung bei minimalem Fluidverlust gewährleistet.
Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der physikochemischen Eigenschaften von Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 (Daten von 3M™), der Schlüsseleigenschaften wie Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung hervorhebt. Alle Werte wurden bei 25 °C gemessen.
| Öl | Novec™ 7500 | Fluorinert™ FC-40 |
|---|---|---|
| Siedepunkt bei 1 atm (°C) | 128 | 165 |
| Dichte (g/cm3) | 1.614 | 1.855 |
| Oberflächenspannung (mN/m) | 16.2 | 16 |
| Molmasse (g/mol) | 414 | 650 |
| Brechungsindex | 1.29 | 1.29 |
| Viskosität (mPa·s) | 1.24 | 4.1 |
Auswirkungen dieser Produkteinstellung
Für Branchen, die auf fluorierte Öle angewiesen sind – wie etwa die Mikrofluidik –, stellt diese Entwicklung eine erhebliche Herausforderung dar. Die Einstellung von Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 unterstreicht den dringenden Bedarf an innovativen Alternativen, die regulatorische Konformität mit dem kontinuierlichen Fortschritt in Forschung und industriellen Anwendungen in Einklang bringen.
Zuverlässige Alternativen: Fluo-Oils von Emulseo
Fluorierte Öle spielen eine wichtige Rolle in der Mikrofluidik, insbesondere bei tröpfchenbasierten Anwendungen, bei denen eine präzise Kontrolle über winzige Flüssigkeitsvolumina unerlässlich ist. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften sind sie eine hervorragende Wahl für das makromolekulare Engineering, das Wirkstoffscreening und die Zellverkapselung.
Da die mikrofluidische Forschung weiter wächst, bleibt die Nachfrage nach zuverlässigen fluorierten Ölen hoch. Daher werden geeignete Alternativen zu Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 benötigt, um die Kontinuität der mikrofluidischen Forschung sicherzustellen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat Emulseo eine Reihe von Fluo-Oil-Alternativen entwickelt, die darauf ausgelegt sind, die Leistung dieser abgekündigten Öle zu erreichen und gleichzeitig eine langfristige Verfügbarkeit zu gewährleisten.
Fluo-Oil™ 7500: Ein Äquivalent zu Novec™ 7500
Fluo-Oil 7500 wurde von Emulseo als Äquivalent zu Novec™ 7500 für mikrofluidische Anwendungen entwickelt. Dieses fluorierte Öl wurde sorgfältig formuliert, um Stabilität, Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten und konsistente experimentelle Ergebnisse zu sichern.
Mit physikochemischen Eigenschaften, die denen von Novec™ 7500 stark ähneln, bietet Fluo-Oil 7500 dieselbe Viskosität, denselben Siedepunkt und dieselbe Dichte, was es Forschern und der Industrie leicht macht, es als Ersatz zu nutzen.
Fluo-Oil™ 135: Ein direkter Ersatz für Novec™ 7500
Fluo-Oil 135 wurde von Emulseo als leistungsstarke Alternative sowohl zu Fluo-Oil 7500 als auch zu Novec™ 7500 für mikrofluidische Anwendungen entwickelt. Es ist mit physikochemischen Eigenschaften ausgestattet, die denen von Novec™ 7500 sehr nahe kommen, und bietet einen optimalen Siedepunkt, eine niedrige Viskosität sowie eine hervorragende Biokompatibilität, was eine exzellente Integration in verschiedene mikrofluidische Systeme gewährleistet.
Ein wesentlicher Vorteil von Fluo-Oil 135 ist seine etwas höhere Viskosität, die im Vergleich zu Fluo-Oil 7500 und Novec™ 7500 dazu beiträgt, Leckagen während der Experimente zu reduzieren. Dies prädestiniert es besonders für Langzeitanwendungen, bei denen die Aufrechterhaltung der Tröpfchenstabilität entscheidend ist – selbst nach PCR-Zyklen oder längeren Inkubationsphasen.
Fluo-Oil™ 40: Ein Äquivalent zu Fluorinert™ FC-40
Fluo-Oil 40 wird von Emulseo als Äquivalent zu Fluorinert™ FC-40 für mikrofluidische Anwendungen produziert. Es weist physikochemische Eigenschaften auf, die denen von Fluorinert™ FC-40 ähneln. Es wurde so formuliert, dass es Stabilität, Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit bietet und eine konsistente Leistung bei tröpfchenbasierten Experimenten gewährleistet.
Fluo-Oil™ 200: Ideal für fluoreszenzbasierte Anwendungen
Fluo-Oil 200 wurde von Emulseo als Alternative zu Fluo-Oil 40 und Fluorinert™ FC-40 entwickelt und bietet eine stabile sowie biokompatible Lösung für mikrofluidische Anwendungen. Seine physikochemischen Eigenschaften wurden im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit optimiert und stimmen eng mit denen von Fluo-Oil 40 überein, wodurch es sich in verschiedenen Versuchsaufbauten als geeigneter Ersatz anbietet.
Ein entscheidender Vorteil von Fluo-Oil 200 ist seine verbesserte Farbstoffretention, die das Austreten von Fluoreszenzmarkern wie Fluorescein und Resorufin signifikant reduziert. Dies prädestiniert es besonders für fluoreszenzbasierte Assays, wie etwa Studien zur Zellviabilität, bei denen eine präzise Rückhaltung der Reagenzien unerlässlich ist. Aufgrund seiner spezifischen Formulierung wird Fluo-Oil 200 jedoch nicht für Thermocycler-Experimente empfohlen.
💡 Die Transparenz, Nichtbrennbarkeit und Biokompatibilität der Fluo-Oils prädestinieren sie besonders für die Solubilisierung der fluorierten Tenside von Emulseo, wodurch tröpfchenbasierte mikrofluidische Arbeitsabläufe optimiert werden.
🚨 Um die physikochemischen Eigenschaften der Fluo-Oils von Emulseo unkompliziert zu vergleichen, stellt das folgende Tool wichtige Daten wie Siedepunkt, Dichte, Viskosität und mehr zur Unterstützung mikrofluidischer Anwendungen bereit. Wählen Sie ein Öl aus, um dessen relevante Merkmale anzuzeigen.
Weitere aufkommende Alternativen
Über die Fluo-Oils von Emulseo hinaus haben mehrere Anbieter bereits eigene Äquivalente zu den Ölen der Novec™- und Fluorinert™ FC-Serien von 3M eingeführt. Diese Alternativen sind nun auf dem Markt erhältlich und bieten Forschern sowie der Industrie eine Reihe von Optionen als Ersatz für nicht mehr erhältliche fluorierte Öle. Da die Nachfrage nach zuverlässigen Substituten wächst, entwickeln weitere Unternehmen kontinuierlich Alternativen, die Stabilität, Biokompatibilität und Leistung für mikrofluidische Anwendungen gewährleisten.
💡 Fazit
Da die Einstellung der fluorierten Öle von 3M den Markt verändert, ist das Finden zuverlässiger Alternativen essenziell, um die Stabilität in mikrofluidischen Anwendungen aufrechtzuerhalten. Die Fluo-Oils von Emulseo bieten leistungsstarke Ersatzprodukte, die Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit sicherstellen. Da auch andere Anbieter ihre eigenen Äquivalente auf den Markt bringen, haben Forscher und Industrie zahlreiche Möglichkeiten, den Übergang zu vollziehen und ihre Arbeiten im Bereich der Mikrofluidik ohne Unterbrechung fortzusetzen.
Die folgende Tabelle bietet eine prägnante Übersicht der wichtigsten physikochemischen Eigenschaften der Fluo-Oils von Emulseo.
| Öl | Fluo-Oil 40 | Fluo-Oil 135 | Fluo-Oil 200 | Fluo-Oil 7500 |
|---|---|---|---|---|
| Aussehen | Transparent | Transparent | Transparent | Transparent |
| Biokompatibilität | Biokompatibel | Biokompatibel | Biokompatibel | Biokompatibel |
| Siedepunkt bei 1 atm (°C) | 165 | 135 | 196 | 129 |
| Dichte (g/cm3) | 1.85 | 1.72 | 1.79 | 1.61 |
| Entflammbarkeit | Nicht brennbar | Nicht brennbar | Nicht brennbar | Nicht brennbar |
| Grenzflächenspannung (mN/m) | 16 | 17 | 19 | 16.2 |
| Molmasse (g/mol) | 650 | 610 | 870 | 414 |
| Brechungsindex | 1.29 | 1.28 | 1.28 | 1.29 |
| Viskosität (mPa·s) | 4.1 | 1.72 | 4.3 | 1.24 |
Seien Sie gespannt auf kommende Inhalte mit tiefgehenden Analysen innovativer mikrofluidischer Techniken, praktischen Lösungen für regulatorische Herausforderungen und Expertentipps zur Optimierung von Droplet-Generation-Prozessen. Bis dahin: don’t pop your drop 🫧!
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