Chemie Diplomarbeit / Fakultät für Chemie und Pharmazie ...

Modifikation und Charakterisierung von Mikroelektrodenstrukturen zur Optimierung der kapazitiven Kommunikation mit Nervenfasern
ausüben. Ebenso ließen sich Polymere mit kurzen geladenen Seitenketten auf die Elektrode
aufbringen. Desweiteren ist eine experimentelle Trennung zwischen der Hydrophilie und
der Ladungspräferenz der Zellen vorzunehmen.
• Für eine quantitative Auswertung sind alle übrigen Parameter konstant zu halten: Auf den
belegten Strukturen müssen gleiche Zellkulturtypen angesiedelt werden. Messungen sind
unter identischen Bedingungen durchzuführen.
• Neben der spezifischen elektrochemischen Abscheidung auf den Metallelektroden ist auch
eine spezifische chemische, d.h. kovalente Ankopplung an die Unterlage denkbar. Für
Platin kämen Peptidsequenzen mit endständigen Carboxyl- oder Nitrilgruppen, für Gold
Thiolendgruppen (z.B. aus dem Cystein) in Frage.
• Neben der das Zellwachstum und die Zell- und Axonorientierung fördernden
Oligopeptidbelegung ist eine gleichzeitige oder auch ausschließlich komplementäre
Belegung der Substratunterlage um die Elektroden herum mit abweisenden chemischen
Strukturen denkbar (Inhibitoren oder auch avoidance factors, z.B. modifizierte
Organosilane, die sich auf die Silizium- oder Quarzoberfläche kovalent ankoppeln ließen,
bzw. Proteine, die den Wachstumskegel der Nervenzelle zum Kollabieren bringen) 55 . Die
Nervenzellen wüchsen dann nur auf den weniger abweisenden Elektrodenoberflächen aus.
4 Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wurden Metalle auf Platinelektroden von
Mikroelektrodenstrukturen für neurowissenschaftliche Anwendungen elektrochemisch
abgeschieden, um die Änderung der resistiven und kapazitiven Eigenschaften der Elektroden
zu untersuchen und zu optimieren. Das in erster Linie interessierende Iridium ließ sich aus
verschiedenen Iridium-(III)-chloridlösungen cyclovoltammetrisch nicht abscheiden,
wahrscheinlich aufgrund der Ausbildung eines stabilen löslichen Komplexes, der kinetisch
gehemmt ist und eine extrem hohe Überspannung aufweist. Silber und Platin ließen sich durch
Wahl einer schnellen Spannungsrampe feinkörnig und gleichmäßig abscheiden. Entgegen der
intuitiven Annahme, daß eine langsame Spannungsrampe und geringe Ströme eine
gleichmäßige Abscheidung begünstigen, zeigte sich, daß schnelle Spannungsänderungen die
bei den angelegten Potentialdifferenzen schon auftretende Bildung größerer Wasserstoffblasen
unterbindet. Kleinste Wasserstoffblasen dagegen tragen zu einer unterstützenden
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