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136 Kapitel 6: Diskussion
verzeichnet als an den planaren Substraten. Dieser Trend deutet darauf hin, dass es für
höhere Geschwindigkeiten an den Pillars zu einem Übergang vom eindimensionalen Diffusionverhalten
zu nichtlinearer, zylindrischer Diffusion kommt. Diese Zeitabhängigkeit
folgte wie erwartet der Cottrell-Gleichung 3.23 für diffusionsabhängige Systeme.
Impedanzspektroskopie an Gold-Nanopillar-Elektroden
Aus den anschließenden impedanzspektroskopischen Messungen in 0, 15 M NaCl zwischen
1Hz und 10 4 Hz ergab sich für Gold-Nanopillars eine durchschnittliche Oberflächenvergrößerung
von 8, 4 ± 1, 2. Diese Vergrößerung ist im Vergleich zum Faktor aus den
Zyklovoltametrie-Daten in NaCl (3, 7 ± 1, 0) mehr als doppelt so hoch. Außerdem war
der impedanzspektroskopische Wert etwas höher als die zuvor bestimmte geometrische
Vergrößerung von 7, 4 ± 0, 8, lag aber grob im Bereich dieser bislang verlässlichsten Methode
zur Bestimmung der Kapazität und der daraus resultierenden Oberflächenvergrößerung.
Während bei den zyklovoltametrischen Untersuchungen eine starke Abhängigkeit
der ermittelten Kapazitäten von den Scangeschwindigkeiten im System beobachtet wurde,
ließen sich die Ergebnisse der Impedanzspektroskopie in NaCl mehrfach reproduzieren.
Bei dieser Methode war das Elektrolytsystem im Gegensatz zur Zyklovoltametrie keinen
großen Potenzialänderungen ausgesetzt, die die Oberfläche der Pillars und ihre elektrochemische
Antwort verändert haben könnten. Alle Impedanzspektren wurden für eine kleine
Offset-Spannung von 10 mV aufgenommen. Zudem beinhalten die Impedanzspektren
gleichzeitig die Frequenzabhängigkeit der Kapazität, deren Kenntnis für die folgenden
Signalableitungen von elektroaktiven Zellen besonders wichtig ist. Aus diesen Gründen
scheint die Untersuchung von Gold-Nanopillar-Elektroden mittels Impedanzspektroskopie
realistischere Resultate zu liefern als die Zyklovoltametrie. Bei beiden Methoden diente
die dimensionslose Oberflächenvergrößerung als Indikator, um die Eignung der jeweiligen
Elektrolytsysteme für die Untersuchung der elektrochemischen Eigenschaften von Gold-
Nanostrukturen zu beurteilen. Allerdings sollte die Oberflächenvergrößerung in künftigen
elektrochemischen Studien aufgrund der starken ermittelten Variationen nicht als alleinig
entscheidender Parameter verwendet werden.
6.2 Zellwachstum auf Gold-Nanopillar-Oberflächen
Nach der strukturellen und elektrochemischen Analyse von Gold-Nanopillars folgten Zellkulturexperimente,
in denen die Zelllinien HL1 und HEK sowie primäre kortikale Ratten-