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Analytische Elektronenmikroskopie an Implantatoberflächen und biologisch-technischen Grenzflächen
Für die erfolgreiche Anwendung von Biosensoren in vivo und aktiven Mikroimplantaten in der medizinischen Diagnostik und Therapie ist die Ankopplung des biologischen Gewebes an die technische Oberfläche wesentlich für die Funktion der Implantate. Die Untersuchung der erforderlichen Stabilität der verwendeten Materialen sowie der durch den Werkstoff bedingten biologischen Reaktionen des Gewebes und der Auswirkung gezielter chemischer Modifikationen der technischen Oberfläche sind daher von entscheidender Bedeutung. Ein zentraler Punkt ist dabei die morphologische Analyse der Grenzfläche zwischen Werkstoff und Zellen beziehungsweise biologischem Gewebe bei hoher lateraler Auflösung.
WOMag 05/2013 Schröppel, Birgit; Nisch, Wilfried; Stett, Alfred; Burkhardt, Claus
Electron Microscopy as an Analytical Tool for the Study of Implant Surfaces and the Interface between Biological Matter and Technological Devices
For successful application of biosensors in vivo and active micro implants in medical diagnostics and therapy, coupling and connection of the biological system to the technical surface as well as stability of the biomaterials used is of crucial relevance for the performance of the implant. Thereby, an important point is the morphological analysis of the biological technical interface with high spatial resolution. On the example of a subretinal electronic implant developed for the electrical stimulation of retinal tissue in case of specific degenerative diseases of the retina, a preparation and analysis method suitable for biological technical interfaces will be presented. Therefore, conventional biological preparation methods for tissue based samples (fixation, staining, embedding in epoxy resin) and conventional thin section and cross section grinding and polishing methods are combined with the micro cross section preparation method which is given by a Crossbeam electron ion microscope using FIB technology and low voltage scanning electron microscopy (SEM). Starting with individual images of micro cross sections of the biological technical interface acquired with FIB and SEM tomographic data sets of the interface can be recorded by taking a series of micro cross section images to achieve a 3D reconstruction of the interface. This allows morphological analysis of the interface between biological and technical systems with high spatial resolution.
