Gefluoreerde oliën zijn onmisbaar in de microfluïdica en worden op tal van gebieden toegepast, zoals het screenen van geneesmiddelen, digitale PCR en het inkapselen van cellen. Dankzij hun biocompatibiliteit, gasdoorlaatbaarheid en het vermogen om de stabiliteit van druppels te behouden, zijn ze onmisbaar geworden voor kosteneffectieve en grondstofbesparende experimenten.
Vanwege de toenemende bezorgdheid over het milieu en de regelgevende druk rond PFAS (per- en polyfluoralkylstoffen) is de productie van twee veelgebruikte gefluoreerde oliën in de microfluïdica, Novec™ 7500 en Fluorinert™ FC-40, worden stopgezet. Als gevolg daarvan zijn industrieën en onderzoeksteams actief op zoek naar hoogwaardige alternatieven.
In deze blog worden de redenen voor deze stopzetting, de gevolgen ervan voor microfluïdische toepassingen en de beschikbare betrouwbare alternatieven besproken.
Stopzetting van de levering van bepaalde gefluoreerde oliën
In een belangrijke ommezwaai voor sectoren die gebruikmaken van gefluoreerde oliën voor microfluïdische toepassingen, heeft 3M aangekondigd dat het tegen eind 2025 de productie van belangrijke gefluoreerde oliën zal stopzetten. Dit besluit markeert een cruciaal moment, aangezien deze oliën al geruime tijd een belangrijke rol spelen in diverse wetenschappelijke en industriële toepassingen, met name in op druppels gebaseerde microfluïdische systemen.
Waarom vindt deze verandering juist nu plaats?
Dit besluit vloeit voort uit de toenemende aandacht voor PFAS, die vanwege hun extreme afbraakbestendigheid vaak „forever chemicals“ worden genoemd. Deze chemische stoffen, die gefluoreerde oliën hun unieke eigenschappen verlenen, worden op grote schaal gebruikt in diverse industriële en consumentenproducten, waaronder gefluoreerde oliën in microfluïdische toepassingen. Het toenemende bewijs van hun gevolgen voor het milieu en hun mogelijke gezondheidseffecten heeft echter geleid tot strengere regelgeving.
Toezichthoudende instanties zoals het Europees Agentschap voor chemische stoffen (ECHA) en het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) voeren strenge maatregelen door om PFAS-verontreiniging aan te pakken, waaronder voorgestelde verboden en strengere grenswaarden, met name in drinkwater. Deze inspanningen weerspiegelen een wereldwijde beweging om de milieu- en gezondheidsrisico’s van PFAS te beperken. Deze beweging wordt ook aangewakkerd door de groeiende maatschappelijke en marktgerichte vraag naar duurzame praktijken, waarbij zowel klanten, investeerders als de industrie prioriteit geven aan milieuvriendelijke alternatieven.
Novec™ 7500: een belangrijke olie die uit het assortiment wordt gehaald
3M™ Novec™ 7500 is een veelgebruikte gefluoreerde olie die bekendstaat om zijn onbrandbaarheid en diëlektrische eigenschappen. Deze olie wordt toegepast in de microfluïdica vanwege zijn lage toxiciteit, inertie en compatibiliteit, maar ook in warmtebeheer, bij het koelen van farmaceutische reactoren en in halfgeleidertoepassingen.
Fluorinert™ FC-40: nog een olie die geleidelijk uit de handel wordt genomen
3M™ Fluorinert™ FC-40 is een uiterst stabiele, niet-geleidende gefluoreerde vloeistof die op grote schaal wordt gebruikt bij de koeling van halfgeleiders, het testen van elektronica, microfluïdica en warmteoverdrachtstoepassingen. In tegenstelling tot veel andere warmteoverdrachtsvloeistoffen behoudt FC-40 zijn samenstelling op lange termijn dankzij een smal kookbereik, waardoor consistente prestaties worden gegarandeerd met minimaal vloeistofverlies.
Hieronder volgt een vergelijking van de fysisch-chemische eigenschappen van Novec™ 7500 en Fluorinert™ FC-40 (gegevens afkomstig van 3M™), waarbij de nadruk ligt op belangrijke kenmerken zoals dichtheid, viscositeit en oppervlaktespanning. Alle waarden zijn gemeten bij 25 °C.
| Olie | Novec™ 7500 | Fluorinert™ FC-40 |
|---|---|---|
| Kookpunt bij 1 atm (°C) | 128 | 165 |
| Dichtheid (g/cm³) | 1.614 | 1.855 |
| Oppervlaktespanning (mN/m) | 16.2 | 16 |
| Molecuulgewicht (g/mol) | 414 | 650 |
| Brekingsindex | 1.29 | 1.29 |
| Viscositeit (mPa·s) | 1.24 | 4.1 |
Gevolgen van deze stopzetting
Voor sectoren die afhankelijk zijn van gefluoreerde oliën – zoals de microfluïdica – brengt deze verschuiving aanzienlijke uitdagingen met zich mee. De stopzetting van Novec™ 7500 en Fluorinert™ FC-40 onderstreept de dringende behoefte aan innovatieve alternatieven die een evenwicht bieden tussen naleving van de regelgeving en de voortdurende vooruitgang op het gebied van onderzoek en industriële toepassingen.
Betrouwbare alternatieven: de Fluo-oliënvan Emulseo
Gefluoreerde oliën spelen een belangrijke rol in de microfluïdica, met name in toepassingen op basis van druppeltjes, waarbij een nauwkeurige regeling van minuscule vloeistofcompartimenten van essentieel belang is. Dankzij hun unieke eigenschappen zijn ze een uitstekende keuze voor macromoleculaire engineering, het screenen van geneesmiddelen en het inkapselen van cellen.
Naarmate het onderzoek op het gebied van microfluïdica zich verder uitbreidt, blijft de vraag naar betrouwbare gefluoreerde oliën groot. Daarom zijn er geschikte alternatieven voor Novec™ 7500 en Fluorinert™ FC-40 nodig om de continuïteit van het microfluïdica-onderzoek te waarborgen. Vanuit dit besef, heeftEmulseo een reeks Fluo-Oil-alternatieven ontwikkeld, die zijn ontworpen om dezelfde prestaties te leveren als deze uit productie genomen oliën en tegelijkertijd de beschikbaarheid op lange termijn te waarborgen.
Fluo-Oil™ 7500: een equivalent van Novec™ 7500
Fluo-Oil 7500, ontwikkeld door Emulseo, is ontworpen als alternatief voor Novec™ 7500 voor microfluïdische toepassingen. Deze gefluoreerde olie is zorgvuldig samengesteld om stabiliteit, biocompatibiliteit en reproduceerbaarheid te bieden, waardoor consistente experimentele resultaten worden gegarandeerd.
Met fysisch-chemische eigenschappen die sterk overeenkomen met die van Novec™ 7500, biedt Fluo-Oil 7500 dezelfde viscositeit, hetzelfde kookpunt en dezelfde dichtheid, waardoor het voor onderzoekers en bedrijven een gemakkelijke vervanging is.
Fluo-Oil™ 135: een directe vervanging voor Novec™ 7500
Fluo-Oil 135 is door Emulseo ontwikkeld als een hoogwaardig alternatief voor zowel Fluo-Oil 7500 als Novec™ 7500 voor microfluïdische toepassingen. Het product is ontworpen met fysisch-chemische eigenschappen die nauw aansluiten bij die van Novec™ 7500 en biedt een optimaal kookpunt, een lage viscositeit en uitstekende biocompatibiliteit, waardoor het uitstekend kan worden geïntegreerd in diverse microfluïdische systemen.
Een belangrijk voordeel van Fluo-Oil 135 is de iets hogere viscositeit, waardoor er tijdens experimenten minder lekkage optreedt in vergelijking met Fluo-Oil 7500 en Novec™ 7500. Hierdoor is het bijzonder geschikt voor langdurige toepassingen waarbij het behoud van de druppelstabiliteit van cruciaal belang is – zelfs na PCR-cycli of langdurige incubatieperioden.
Fluo-Oil™ 40: een equivalent van Fluorinert™ FC-40
Fluo-Oil 40wordt door Emulseogeproduceerd als equivalent van Fluorinert™ FC-40 voor microfluïdische toepassingen. Het heeft fysisch-chemische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van Fluorinert™ FC-40. Het is zo samengesteld dat het stabiliteit, biocompatibiliteit en reproduceerbaarheid biedt, en garandeert daarmee consistente prestaties bij experimenten met druppels.
Fluo-Oil™ 200: Ideaal voor toepassingen op basis van fluorescentie
Fluo-Oil 200is door Emulseoontwikkeld als alternatief voor Fluo-Oil 40 en Fluorinert™ FC-40 en biedt een stabiele en biocompatibele oplossing voor microfluïdische toepassingen. Het product is ontworpen om reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid te waarborgen; de fysisch-chemische eigenschappen komen nauw overeen met die van Fluo-Oil 40, waardoor het een geschikte vervanging is in diverse experimentele opstellingen.
Een belangrijk voordeel van Fluo-Oil 200 is de verbeterde retentie van kleurstoffen, waardoor het lekken van fluorescerende markers zoals fluoresceïne en resorufine aanzienlijk wordt verminderd. Hierdoor is het bijzonder geschikt voor op fluorescentie gebaseerde testen, zoals onderzoeken naar de levensvatbaarheid van cellen, waarbij een nauwkeurige retentie van reagentia essentieel is. Vanwege de specifieke samenstelling wordt Fluo-Oil 200 echter niet aanbevolen voor thermocycling-experimenten.
💡 Dankzij hun transparantie, onbrandbaarheid en biocompatibiliteit zijn Fluo-Oils bijzonder geschikt voor het oplosbaar maken van de gefluoreerde oppervlakteactieve stoffenvan Emulseo, waardoor microfluïdische werkprocessen op basis van druppels worden geoptimaliseerd.
🚨 Om de fysisch-chemische eigenschappen van de Fluo-Oils van Emulseoeenvoudig te kunnen vergelijken, biedt de onderstaande tool belangrijke gegevens zoals kookpunt, dichtheid, viscositeit en meer ter ondersteuning van microfluïdische toepassingen. Selecteer een olie om de relevante kenmerken ervan weer te geven.
Andere opkomende alternatieven
Naast de Fluo-Oils van Emulseohebben verschillende leveranciers al hun eigen alternatieven voor de oliën uit de Novec™- en Fluorinert™ FC-serie van 3M op de markt gebracht. Deze alternatieven zijn nu verkrijgbaar en bieden onderzoekers en de industrie een scala aan mogelijkheden om de uit de handel genomen gefluoreerde oliën te vervangen. Naarmate de vraag naar betrouwbare vervangingsmiddelen toeneemt, blijven steeds meer bedrijven alternatieven ontwikkelen die stabiliteit, biocompatibiliteit en prestaties voor microfluïdische toepassingen garanderen.
💡 Conclusie
Nu de stopzetting van de gefluoreerde oliën van 3M de markt ingrijpend verandert, is het vinden van betrouwbare alternatieven van essentieel belang om de stabiliteit in microfluïdische toepassingen te waarborgen. De Fluo-Oils van Emulseobieden hoogwaardige vervangingsproducten die biocompatibiliteit en reproduceerbaarheid garanderen. Aangezien ook andere leveranciers hun eigen equivalenten op de markt brengen, beschikken onderzoekers en bedrijven over meerdere opties om de overstap te maken en hun microfluïdische werkzaamheden zonder onderbreking voort te zetten.
De onderstaande tabel geeft een beknopt overzicht van de belangrijkste fysisch-chemische eigenschappen van de Fluo-Oils van Emulseo.
| Olie | Fluo-Oil 40 | Fluo-Oil 135 | Fluo-Oil 200 | Fluo-Oil 7500 |
|---|---|---|---|---|
| Uiterlijk | Transparant | Transparant | Transparant | Transparant |
| Biocompatibiliteit | Biocompatibel | Biocompatibel | Biocompatibel | Biocompatibel |
| Kookpunt bij 1 atm (°C) | 165 | 135 | 196 | 129 |
| Dichtheid (g/cm³) | 1.85 | 1.72 | 1.79 | 1.61 |
| Ontvlambaarheid | Niet-ontvlambaar | Niet-ontvlambaar | Niet-ontvlambaar | Niet-ontvlambaar |
| Grensvlakspanning (mN/m) | 16 | 17 | 19 | 16.2 |
| Molecuulgewicht (g/mol) | 650 | 610 | 870 | 414 |
| Brekingsindex | 1.29 | 1.28 | 1.28 | 1.29 |
| Viscositeit (mPa·s) | 4.1 | 1.72 | 4.3 | 1.24 |
Blijf ons volgen voor nieuwe artikelen met diepgaande analyses van innovatieve microfluïdische technieken, praktische oplossingen voor uitdagingen op het gebied van regelgeving en tips van experts voor het optimaliseren van processen voor het genereren van druppels. Tot dan, laat je druppel niet knappen 🫧!
📧 Mocht u vragen of opmerkingen hebben, neem dan gerust contact met ons op via contact@darwin-microfluidics.com.
