DE2613355B2 - Verfahren zur Herstellung von Kathoden für polaropraphische Messungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kathoden für polarographische Messungen in physiologischen Medien, mit denen insbesondere der Sauerstoffpartialdruck im menschlichen oder tierischen Körper gemessen werden kann. _4U

Aus dem Artikel »Catheter-Mounted Oxygen Electrode for Monitoring Oxygen Tension« von S. Shinmaru et al. aus der Zeitschrift »Cardiovascular Research Center Bulletin«, April-June 72, S. 112, ist eine Kathode für polarographische Messungen bekannt, bei der an der Spitze eines Stahldrahtes ein Stück Golddraht angesetzt ist. Stahldraht und Gold sind dabei in einem Isoliermaterial eingegossen, wobei die Vergußmasse zusätzlich mit einer weiteren Schicht aus körperverträglichem Material ummantelt ist. Das proximate Ende der Goldspitze ist mit einer sauerstoffdurchlässigen Membran abgedeckt. Das Herstellungsverfahren dieser Kathoden ist kompliziert. Es muß jedes Stahldrahtstück einzeln mit der Goldspitze verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen. Derartige Kathoden werden daher verhältnismäßig teuer.

Weiterhin ist aus der DE-OS 2418397 eine Kathode für polarographische Messungen in physiologischen Medien, insbesondere zum Messen des Sauerstoffpartialdruckes im menschlichen oder tierischen Körper, bekannt, welche am distalen Ende mit einem Anschluß für eine elektrische Versorgungs- sowie Anzeige- und/oder Verarbeitungseinheit versehen und am proximalen Ende mit einer sauerstoffdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Membran überzogen sowie über das physiologische Medium mit einer Anode leitend verbunden werden kann, wobei die Kathode als Leitungskabelstück mit wenigstens einem im Isolierstoff eingebetteten, durchgehenden Edelmetalldraht, vorzugsweise Golddraht, ausgebildet ist. Zwecks einfacher Herstellung wird dafür das Schnittstück eines Edelmetalldraht-Isolationskabels verwendet. Solche Kathoden haben sich für polarographische Messungen in physiologischen Medien bewähr*. Deren Herstellung ist einfach. Allerdings werden diese Kathoden wegen der Verwendung durchgehender Golddrähte ebenfalls verhältnismäßig teuer. Bei der aus medizinischen Gründen anzustrebenden Verwendung der Kathode als Artikel für den einmaligen Gebrauch, spielt aber die Kostenfrage eine wesentliche Rolle. Ferner sind Golddrähte der in der DE-OS 2418397 beschriebenen geringen Stärke mechanisch nicht sehr stabil, so daß bei Herstellung und Handhabung dieser Kathoden besondere Sorgfalt notwendig ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der aus der DE-OS 2 418 397 bekannten Kathode ein spezielles Verfahren zum Herstellen von Kathoden für polarographische Messungen anzugeben, bei dem die mit dem Verfahren hergestellten Kathoden die obengenannten Vorteile für die Messungen besitzen, welche jedoch wesentlich billiger in der Herstellung sind, so daß sie als Artikel für den einmaligen Gebrauch verwendet werden können. Außerdem sollen mit dem Verfahren solche Kathoden hergestellt werden können, deren mechanische Eigenschaften für eine problemlose Handhabung verbessert sind.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Kathoden der eingangs genannten Art durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Von einem isolierten Metalldrahtkabel aus unedlem Metall, z. B. Stahl, werden Abschnitte geeigneter Länge abgeschnitten,

b) auf die proximalen Metalldrahtstirnflächen wird durch elektrolytische Abscheidung unter kontrollierten Bedingungen eine definierte Edelmetallschicht aufgebracht,

c) die mit der Edelmetallschicht versehenen Metalldrahtenden werden durch Eintauchen in ein hydrophiles Material mit einer elektrisch leitfähigen Membran überzogen,

d) an die distalen Enden der Metalldrahtkabel werden Verbindungen für das Versorgungs- sowie Anzeige- und/oder Verarbeituugsgerät angebracht.

In vorzugsweiser Weiterbildung wird das isolierte Metalldrahtkabel in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer zusätzlichen Ummantelung aus körperverträglichem Material versehen. Vorteilhaft und besonders wirtschaftlich ist bei dem Verfahren nach der Erfindung, daß die Aufbringung der Edelmetallschicht, vorzugsweise Goldschicht, gleichzeitig bei einer großen Anzahl von Kathoden durch elektrolytische Abscheidung erfolgen kann.

Durch die nachfolgende Figurenbeschreibung einer in der Figur im Querschnitt schematisch dargestellten, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kathode, wird die Erfindung näher erläutert.

Bei der dargestellten Kathode ist als Grundmaterial ein Rundkabelstück, bestehend aus einem Stahldraht 1 sowie einer Isolierlackummantelung 2, z. B. aus einem Polyurethan, verwendet. Der Stahldraht 1 weist dabei einen Durchmesser in der Größenordnung von 10 bis 100 μπι, vorzugsweise 60 μΐη, auf. Die Teil-

stücke des Kathodengrundmaterials sind Schnittstücke eines längeren, kontinuierlich zu fertigenden Stahldrahtisolationskabels (Meterware). Auf die als proximales Ende zu verwendende Stirnfläche 1' ist eine Goldschicht 3, vorzugsweise in der Dicke von einigen Mikrometern, aufgebracht Dies geschieht kontrolliert durch elektrolytische Abscheidung und kann bei einer großen Anzahl von Kathoden gleichzeitig durchgeführt werden. Das Grundkabelstück 1, 2 mit der dünnen Goldschicht 3 ist mit einer zusätzlichen Ummantelung 4 aus körperverträglichem Isoliermaterial, z. B. Teflon, versehen. Auf das proximale Ende der Kathode ist dabei über die ganze Fläche eine sauerstoff durchlässige, elektrisch leitfähige Membran 5 aufgebracht, was z. B. durch Eintauchen der mit Gold beschichteten, proximaien Stahldrahtenden in das Ausgangsmaterial für die Membranbildung geschieht. Als Membranmaterial kommen hierbei bevorzugt hydrophile und nur für kleine Moleküle und Ionen, nicht jedoch für Makromoleküle, wie z. B. Eiweiß, durchlässige Stoffe, wie vernetzte Polymethacrylate, Polystyrol oder Celluloseacetat in Frage. Am distalen Ende 1" des Stahldrahtes 1 ist ferner noch eine elektrische Verbindungsieitung 6 zwischen Draht und einer (nicht dargestellten) Versorgungs- bzw. Anzeige- und/oder Verarbeitungseinheit zur Vorgabe des Elektrodenpotentials einerseits und zur Messung und Anzeige bzw. Verarbeitung der polarographischen Ströme andererseits angelötet oder mittels Hülse angeklemmt.

Die Ersparnis an Materialkosten für Edelmetall bzw. die Herstellungskosten ist bei der erfindungsgemäßen Kathode gegenüber den aus den genannten Druckschriften bekannten Kathoden beachtlich. Die mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Kathode bei Herstellung und Handhabung ist gut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kathoden für polarographische Messungen in physiologischen ■"> Medien, insbesondere zum Messen des Sauerstoffpartialdruckes im menschlichen oder tierischen Körper, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) von einem isolierten Metalldrahtkabel aus in unedlem Metall, z. B. Stahl, werden Abschnitte (1, 2) geeigneter Länge abgeschnitten,

b) auf die proximalen Metalldrahtstirnflächen (1') wird durch elektrolytische Abscheidung r> unter kontrollierten Bedingungen eine definierte Edelmetallschicht (3) aufgebracht,

c) die mit der Edelmetallschicht (3) versehenen Metalldrahtenden werden durch Eintauchen in ein hydrophiles Material mit einer elek-Irisch leitfähigen Membran (5) überzogen,

d) an die distalen Enden (1") der Metalldrahtkabel werden Verbindungen (6) für das Versorgungs- sowie Anzeige- und/oder Verarbeitungsgerät angebracht. r>

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierte Metalldrahtkabel in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer zusätzlichen Ummantelung (4) aus körperverträglichem Material versehen wird. jo