A Polymer Cochlear Electrode Array: Atraumatic Deep Insertion, Tripolar Stimulation, and Long-Term Reliability

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschaeftigt sich mit der kontrollierten Strukturierung von Oberflaechen mit Kolloid-Monolagen. Verschiedene Aspekte solcher Strukturierungen werden vorgestellt, die sich in zwei Themengebiete untergliedern lassen. Zum einen werden Methoden zur Abscheidung von solchen Kolloidmonolagen auf festen Substraten vorgestellt. Zum anderen werden mehrere Ansaetze zu lithographischen Strukturierungsverfahren basierend auf Kolloidmonolagen vorgestellt. Im ersten Themenblock werden drei Ansaetze zur zweidimensionalen Kristallisation von Kolloiden entwickelt, die sich in der Komplexitaet und Struktur der Monolagen unterscheiden. Ein einfacher Ansatz zur Kristallisation von dichtgepackten, hochgeordneten Monolagen basierend auf einer spontanen Anordnung von Kolloiden an der Luft/Wasser Grenzflaeche wird beschrieben. Der "Monolayer to go" genannte Ansatz ist eine der einfachsten Arten, homogene Monolagen ueber grosse Flaechen und mit hoher Ordnung zu kristallisieren und kann ohne experimentellen Aufwand oder besondere Hilfsmittel einfach im Labor durchgefuehrt werden. Eine Plasmabehandlung solcher Monolagen fuehrt direkt zu nicht-dicht gepackten Monolagen, die im zweiten Teil zur Erzeugung komplexer metallischer Nanopartikel verwendet werden. Schliesslich wird eine Methode entwickelt, um gezielt und reproduzierbar symmetrische, binaere Monolagen herzustellen. Um die Stoechioemetrie der binaeren Kristalle korrekt einzustellen, muss der Bruchteil der Kolloide an der Grenzflaeche fuer alle verschiedenen verwendeten Kolloiddispersionen einzeln aus den Isothermen eines Langmuir-Trogs bestimmt werden. Im zweiten Teil der Arbeit werden lithographische Verfahren basierend auf Kolloid-Monolagen beschrieben. Drei Ansaetze werden verfolgt. Aus homogenen, dicht-gepackten Monolagen werden eingebettete Dreicks-Nanostrukturen mittels eines template-stripping Prozesses hergestellt. Diese koennen als extrem robuste, wiederverwendbare Sensoren und als Substrate zur Strukturierung von Lipid-Doppelschichtmembranen mit Nanometer-Dimensionen verwendet werden. Desweiteren werden zwei Prozesse beschrieben, um aus nicht-dicht gepackten Monolagen dimere Hoernchenstrukturen herzustellen. Solche komplexen metallischen Nanostrukturen zeichnen sich durch interessante optische Eigenschaften aus. Durch den geringen Abstand der zwei Hoernchen in den dimeren Strukturen laesst sich eine Plasmonenhybridisierung beobachten. Letztlich werden Metallkomplrx-haltige Monolagen in einem nicht-konventionellen Verfahren verwendet, um metallische Nanostrukturen durch kontrolliertes Verbrennen der organischen Bestandteile der Kolloide zu erhalten.