Fertigungsmethoden zur Herstellung dreidimensionaler metallischer Mikrosysteme für Life-Science-Anwendungen

Die vorliegende Dissertation präsentiert vier Fertigungsverfahren für die präzise Strukturierung von dreidimensionalen Mikrosystemen in Edelstahl. Ermittelt wurde die Anwendbarkeit einer Standard UV Lithographie mit einem anschließenden nasschemischen Ätzschritt in Eisen(III) chlorid. Weitere Untersuchungen beschäftigen sich mit den nicht konventionellen Fertigungsverfahren der Mikrobahnerosion und der Senkerosion. Die bereitgestellten Prozesse werden vervollständigt durch einen elektrochemischen Polierschritt zur nachträglichen Oberflächenbearbeitung. Die einzelnen Verfahren wurden detailliert untersucht und hinsichtlich der erreichbaren Abbildungsgenauigkeit, der Abtragrate und der Oberflächengüte optimiert. Abbildungsgenauigkeit, der Abtragrate und der Oberflächengüte optimiert. Ihre Anwendung erfolgt bei der Entwicklung eines komplexen Mikrosystems für die Herstellung und Beladung von Lipidnanopartikeln als Arzneistoffträger. Die entwickelten Funkenerosionsprozesse zeigen eine außergewöhnliche Eignung für die Fertigung der benötigten Mikrokanäle. Mit Hilfe der Bahnerosion wurden kleinste Strukturbreiten von 50 µm mit einer Oberflächenrauheit von weniger als 100 nm hergestellt.