Fluorierte Öle sind in der Mikrofluidik unverzichtbar und finden in vielen Bereichen Anwendung, darunter im Wirkstoffscreening, in der digitalen PCR und bei der Zellverkapselung. Dank ihrer Biokompatibilität, Gasdurchlässigkeit und Fähigkeit, die Stabilität von Tröpfchen aufrechtzuerhalten, sind sie für kostengünstige und ressourcenschonende Experimente unverzichtbar geworden.
Aufgrund wachsender Umweltbedenken und regulatorischer Auflagen im Zusammenhang mit PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) wurde jedoch die Produktion von zwei in der Mikrofluidik weit verbreiteten fluorierten Ölen, Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40, eingestellt. Infolgedessen suchen Industrie und Forschungsteams aktiv nach leistungsstarken Alternativen.
In diesem Blogbeitrag werden die Gründe für diese Einstellung, ihre Auswirkungen auf mikrofluidische Anwendungen sowie die verfügbaren zuverlässigen Alternativen beleuchtet.
Einstellung des Vertriebs bestimmter fluorierter Öle
Für Branchen, die bei mikrofluidischen Anwendungen auf fluorierte Öle angewiesen sind, bedeutet dies eine bedeutende Wende: 3M hat angekündigt, die Produktion wichtiger fluorierter Öle bis Ende 2025 einzustellen. Diese Entscheidung stellt einen entscheidenden Wendepunkt dar, da diese Öle seit langem für verschiedene wissenschaftliche und industrielle Anwendungen von großer Bedeutung sind, insbesondere in tropfenbasierten mikrofluidischen Systemen.
Warum findet dieser Wandel gerade jetzt statt?
Diese Entscheidung ist auf die zunehmende Aufmerksamkeit zurückzuführen, die PFAS zuteilwird, die aufgrund ihrer extremen Abbaubeständigkeit oft als „Forever Chemicals“ bezeichnet werden. Diese Chemikalien, die fluorierten Ölen ihre einzigartigen Eigenschaften verleihen, wurden in großem Umfang in verschiedenen Industrie- und Konsumgütern eingesetzt, darunter auch in fluorierten Ölen für mikrofluidische Anwendungen. Die zunehmenden Hinweise auf ihre Auswirkungen auf die Umwelt und ihre potenziellen gesundheitlichen Folgen haben jedoch zu verschärften regulatorischen Maßnahmen geführt.
Aufsichtsbehörden wie die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) und die US-Umweltschutzbehörde (EPA) ergreifen strenge Maßnahmen zur Bekämpfung der PFAS-Belastung, darunter vorgeschlagene Verbote und strengere Grenzwerte, insbesondere für Trinkwasser. Diese Bemühungen spiegeln die weltweiten Bestrebungen wider, die von PFAS ausgehenden Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu mindern. Diese Entwicklung wird zudem durch die wachsenden gesellschaftlichen und marktseitigen Forderungen nach nachhaltigen Praktiken vorangetrieben, wobei Kunden, Investoren und die Industrie gleichermaßen umweltfreundlichen Alternativen Vorrang einräumen.
Novec™ 7500: Ein wichtiges Öl, dessen Produktion eingestellt wird
3M™ Novec™ 7500 ist ein weit verbreitetes fluoriertes Öl, das für seine Nichtentflammbarkeit und seine dielektrischen Eigenschaften bekannt ist. Aufgrund seiner geringen Toxizität, Inertheit und Verträglichkeit wird es in der Mikrofluidik eingesetzt, ebenso wie im Wärmemanagement, zur Kühlung pharmazeutischer Reaktoren und in Halbleiteranwendungen.
Fluorinert™ FC-40: Ein weiteres Öl, das aus dem Verkehr gezogen wird
3M™ Fluorinert™ FC-40 ist eine hochstabile, nichtleitende fluorierte Flüssigkeit, die in großem Umfang in den Bereichen Halbleiterkühlung, Elektronikprüfung, Mikrofluidik und Wärmeübertragung eingesetzt wird. Im Gegensatz zu vielen anderen Wärmeübertragungsflüssigkeiten behält FC-40 aufgrund seines engen Siedebereichs seine Zusammensetzung über lange Zeit bei und gewährleistet so eine gleichbleibende Leistung bei minimalem Flüssigkeitsverlust.
Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 (Daten von 3M™), wobei wichtige Merkmale wie Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung hervorgehoben werden. 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 |
| Molekulargewicht (g/mol) | 414 | 650 |
| Brechungsindex | 1.29 | 1.29 |
| Viskosität (mPa·s) | 1.24 | 4.1 |
Auswirkungen dieser Einstellung
Für Branchen, die auf fluorierte Öle angewiesen sind – wie beispielsweise die Mikrofluidik –, stellt dieser Wandel eine erhebliche Herausforderung dar. Die Einstellung von Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 unterstreicht den dringenden Bedarf an innovativen Ersatzstoffen, die die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften mit dem kontinuierlichen Fortschritt in Forschung und industriellen Anwendungen in Einklang bringen.
Zuverlässige Alternativen: Die Fluo-Ölevon Emulseo
Fluorierte Öle spielen in der Mikrofluidik eine wichtige Rolle, insbesondere bei Anwendungen auf Tropfenbasis, bei denen eine präzise Steuerung winziger Flüssigkeitskompartimente unerlässlich ist. Dank ihrer einzigartigen Eigenschaften eignen sie sich hervorragend für die Makromolekulartechnik, das Wirkstoff-Screening und die Zellverkapselung.
Da die Mikrofluidik-Forschung weiter zunimmt, bleibt die Nachfrage nach zuverlässigen fluorierten Ölen hoch. Daher werden geeignete Alternativen zu Novec™ 7500 und Fluorinert™ FC-40 benötigt, um die Kontinuität der Mikrofluidik-Forschung zu gewährleisten. In Anerkennung dieses Bedarfs hat hatEmulseo eine Reihe von Fluo-Oil-Alternativen entwickelt, die auf die Leistungsmerkmale dieser nicht mehr lieferbaren Öle abgestimmt sind und gleichzeitig eine langfristige Verfügbarkeit gewährleisten.
Fluo-Oil™ 7500: Ein Äquivalent zu Novec™ 7500
Fluo-Oil 7500, entwickelt von Emulseo, wurde als Äquivalent zu Novec™ 7500 für mikrofluidische Anwendungen konzipiert. Dieses fluorierte Öl wurde sorgfältig formuliert, um Stabilität, Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten und so konsistente Versuchsergebnisse zu garantieren.
Da Fluo-Oil 7500 in seinen physikalisch-chemischen Eigenschaften weitgehend mit Novec™ 7500 übereinstimmt – es weist dieselbe Viskosität, denselben Siedepunkt und dieselbe Dichte auf –, lässt es sich von Forschern und in der Industrie problemlos als Ersatz einsetzen.
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. Dank seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften, die denen von Novec™ 7500 sehr ähnlich sind, zeichnet es sich durch einen optimalen Siedepunkt, eine niedrige Viskosität und eine hervorragende Biokompatibilität aus und lässt sich somit hervorragend in verschiedene mikrofluidische Systeme integrieren.
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. Dadurch eignet es sich besonders für Langzeitanwendungen, bei denen die Aufrechterhaltung der Tröpfchenstabilität entscheidend ist – selbst nach PCR-Zyklen oder längeren Inkubationszeiten.
Fluo-Oil™ 40: Ein Äquivalent zu Fluorinert™ FC-40
Fluo-Oil 40wird von Emulseoals Äquivalent zu Fluorinert™ FC-40 für mikrofluidische Anwendungen hergestellt. Es weist ähnliche physikalisch-chemische Eigenschaften wie Fluorinert™ FC-40 auf. Das Produkt wurde im Hinblick auf Stabilität, Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit entwickelt und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung bei tropfenbasierten Experimenten.
Fluo-Oil™ 200: Ideal für fluoreszenzbasierte Anwendungen
Fluo-Oil 200wurde von Emulseoals Alternative zu Fluo-Oil 40 und Fluorinert™ FC-40 entwickelt und bietet eine stabile und biokompatible Lösung für mikrofluidische Anwendungen. Es wurde im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit konzipiert und weist physikalisch-chemische Eigenschaften auf, die denen von Fluo-Oil 40 sehr ähnlich sind, wodurch es sich als geeigneter Ersatz in verschiedenen Versuchsaufbauten eignet.
Ein wesentlicher Vorteil von Fluo-Oil 200 ist seine verbesserte Farbstoffretention, wodurch das Austreten von Fluoreszenzmarkern wie Fluorescein und Resorufin deutlich reduziert wird. Dadurch eignet es sich besonders gut für fluoreszenzbasierte Assays, wie beispielsweise Untersuchungen zur Zellviabilität, bei denen eine präzise Reagenzienretention unerlässlich ist. Aufgrund seiner spezifischen Zusammensetzung wird Fluo-Oil 200 jedoch nicht für Thermocycling-Experimente empfohlen.
💡 Dank ihrer Transparenz, Nichtbrennbarkeit und Biokompatibilität eignen sich Fluo-Öle besonders gut zur Solubilisierung der fluorierten Tensidevon Emulseo und optimieren so tropfenbasierte mikrofluidische Arbeitsabläufe.
🚨 Um die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Fluo-Öle von Emulseoeinfach vergleichen zu können, bietet das untenstehende Tool wichtige Daten wie Siedepunkt, Dichte, Viskosität und mehr zur Unterstützung mikrofluidischer Anwendungen. Wählen Sie ein Öl aus, um dessen relevante Eigenschaften anzuzeigen.
Weitere aufkommende Alternativen
Neben den Fluo-Ölen von Emulseohaben bereits mehrere Anbieter eigene Alternativen zu den Ölen der Novec™- und Fluorinert™-FC-Serien von 3M auf den Markt gebracht. Diese Alternativen sind nun erhältlich und bieten Forschern und der Industrie eine Reihe von Optionen zum Ersatz der nicht mehr lieferbaren fluorierten Öle. Da die Nachfrage nach zuverlässigen Ersatzstoffen wächst, entwickeln immer mehr Unternehmen Alternativen, die Stabilität, Biokompatibilität und Leistungsfähigkeit für mikrofluidische Anwendungen gewährleisten.
💡 Fazit
Da die Einstellung der fluorierten Öle von 3M den Markt neu gestaltet, ist die Suche nach zuverlässigen Alternativen unerlässlich, um die Stabilität in mikrofluidischen Anwendungen zu gewährleisten. Die Fluo-Öle von Emulseobieten leistungsstarke Ersatzprodukte, die Biokompatibilität und Reproduzierbarkeit gewährleisten. Da auch andere Anbieter ihre eigenen Äquivalente auf den Markt bringen, stehen Forschern und der Industrie zahlreiche Optionen zur Verfügung, um den Übergang zu vollziehen und ihre Arbeit im Bereich der Mikrofluidik ohne Unterbrechung fortzusetzen.
Die folgende Tabelle bietet einen kurzen Überblick über die wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften der Fluo-Öle 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 |
| Molekulargewicht (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 |
Seid gespannt auf kommende Beiträge mit detaillierten Einblicken in innovative mikrofluidische Techniken, praktische Lösungen für regulatorische Herausforderungen und Expertentipps zur Optimierung von Verfahren zur Tröpfchenerzeugung. Bis dahin: lasst eure Tröpfchen nicht platzen 🫧!
📧 Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, können Sie sich gerne an uns wenden unter contact@darwin-microfluidics.com.
