Elektrochemische Charakterisierung von Stents mit Hilfe des adaptierten Mini- Cell- Systems (MCS)

Abstract

Die elektrochemische Charakterisierung metallischer Biomaterialien stellt einen Schlüssel für das Verständnis ihrer Biokompatibilität dar. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Charakterisierung metallischer Stents mit Hilfe des adaptierten Mini- Cell- Systems (MCS) vorgestellt. Unbeschichtete Stents aus NiTi, FeCrNi und CoCr wurden in 1%NaCl, PBS und Serum mit Ruhepotentialmessungen, zyklischer Voltametrie und Impedanzspektroskopie untersucht. Unterstützend fanden Rasterelektronenmikroskopie und energiedispersive Röntgenmikroanalyse Anwendung. Mit dem adaptierten MCS konnten reale Stentoberflächen punktuell charakterisiert werden. Die Durchführung erwies sich als praktikabel bei reproduzierbaren Ergebnissen. Zwischen den unterschiedlichen Materialien und verwendeten Elektrolyten zeigten sich hierbei teils signifikante Unterschiede. Ferner fanden sich insbesondere auf FeCrNi- Stents elektrochemisch aktive Messflächen, welche mikroskopische Korrosionszeichen und Veränderungen ihrer elementaren Oberflächenzusammensetzung aufwiesen. Insbesondere bei Weiterentwicklung stellt das adaptierte MCS ein potentiell geeignetes Verfahren zur elektrochemischen Charakterisierung von Stents dar.

Biocompatibility of metallic biomaterials can be accessed by their electrochemical characterization. A method to characterize metal- stents with the adapted mini- cell- system (mcs) is presented. Uncoated stents made of NiTi, FeCrNi and CoCr were analyzed in 1%NaCl, PBS and serum using open- circuit- potential, cyclic voltametry and impedance spectroscopy. Additionally scanning electron microscopy and energy dispersive x-ray analysis were used. With the adapted mcs real stent- surfaces could be characterized successfully. The procedure appeared to be workable while results were reproducible. Between the analyzed materials and electrolytes partially significant differences were found. Furthermore, especially in FeCrNi, electrochemically active spots showing microscopic signs of corrosion combined with changes of their elemental surface- composition could be detected. Using the adapted mcs for electrochemical characterization of stents appears to be a suitable procedure, especially if the system will be developed further.