P28 - Silber-freie Referenzelektrode für in vivo Sensorik

Event

17. Dresdner Sensor-Symposium 2024
2024-11-25 - 2024-11-27
Dresden

Band

Poster

Chapter

2. (Bio-)Medizinische Sensorik

Author(s)

N. Bork, S. Reinelt, A. Weltin, M. Döring, S. Rupitsch, J. Kieninger - Albert-Ludwigs-Universität Freiburg,Freiburg/D

Pages

121 - 126

DOI

10.5162/17dss2024/P28

ISBN

978-3-910600-04-1

Price

free

Abstract

Ein bestehendes Problem in der elektrochemischen in vivo Sensorik ist die Verwendung einer geeigneten Referenzelektrode (RE). Als weit verbreiteter Stan-dard hat sich die Silber/Silberchlorid-Elektrode (Ag/AgCl) in Form eines chlorierten Silberdrahts etab-liert (s. Abb. 1A). Allerdings wurde sowohl für Silber als auch für Silberchlorid eine zytotoxische Wirkung nachgewiesen [1]. Somit ist die Ag/AgCl-RE für chro-nische Tierversuche ungeeignet und eine Implanta-tion im Menschen ausgeschlossen. Weltin et al. [2, 3] haben demonstriert, dass sich Platin-Elektroden von Cochlea-Implantaten (CI) als Arbeitselektrode (engl. working electrode, WE) beziehungsweise Gegen-elektrode (engl. counter electrode, CE) für elektro-chemische in vivo Messungen oxidativer Spezies eig-nen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Kon-zepts zur Verwendung einer weiteren Implantat-Elektrode auf Platin-Basis als RE (s. Abb. 1B). Infol-gedessen ist für elektrochemische Messungen neben dem Implantat keine zusätzliche Elektrode zu implan-tieren. Aufgrund der komplexen Potentialbildung so-wie seiner Polarisierbarkeit scheint Platin (Pt) zu-nächst nur bedingt für den Einsatz als RE geeignet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde demonstriert, dass eine gezielte in situ Oberflächenmodifikation durch zyklische Polarisierung stabile und reproduzierbare Referenzpotentiale mit geringer Drift ermöglicht. Die Funktionalität des Konzepts wurde durch Langzeit-messungen an analytischen Pt-Elektroden sowie CI-Stimulationselektroden bestätigt. Die Vorkonditionie-rung kann sowohl chronoamperometrisch als auch chronopotentiometrisch erfolgen, wodurch die Not-wendigkeit einer Ag/AgCl-Elektrode obsolet wird. Es konnte zudem gezeigt werden, dass ein Sensorpro-tokoll zur Messung von Wasserstoffperoxid (H2O2) mit einer Pt-RE angewendet werden kann.