Im Bereich der Biomedizin zeigen Eisenlegierungen Potenzial als bioresorbierbare Implantate, die vor der Herausforderung stehen, effektiv in der komplexen physiologischen Umgebung des menschlichen Körpers zu funktionieren. In der vorliegenden Arbeit wird das Korrosionsverhalten von eisenbasierten Legierungen unter physiologischen Bedingungen aus verschiedenen Perspektiven untersucht, darunter Herstellungsverfahren, Legierungen und der Einfluss von Proteinen. Das Herstellungsverfahren erzeugt Unterschiede in Mikrostruktur und chemischer Zusammensetzung zwischen additiv gefertigten und konventionell bearbeiteten Legierungen, die die Korrosion beeinflussen. Die Adsorption von Proteinen und sowie die Art und Konzentration von Proteinen wirken sich auf die Korrosion von Eisenbasislegierungen aus. Mögliche Korrosionsmechanismen in physiologischen Elektrolyten wurden elektrochemisch untersucht (OCP, EIS). Veränderungen der Substratoberfläche vor und nach der Korrosion wurden mikroskopisch analysiert (AFM, SEM). Spektroskopische Methoden (PM-IRRAS, FT-IRRAS, ATR-IR, Raman, XPS) wurden eingesetzt, um die Zusammensetzung der Korrosionsproduktschicht zu bestimmen und die Proteinadsorption auf der Oberfläche nachzuweisen. Die in dieser Studie angewandten Analysemethoden und Konzepte sowie die Erforschung potenzieller Korrosionsmechanismen und des Abbauverhaltens tragen zur Auswahl geeigneter Materialien bei und erleichtern die Entwicklung von bioresorbierbaren medizinischen Geräten.

In the field of biomedicine, iron-based alloys show potential as bioresorbable implants, facing the challenge of functioning effectively within the intricate human physiological environment. The present work investigates the corrosion behavior of iron-based biodegradable materials under physiological conditions from multiple perspectives, including manufacturing methods, alloying, and the influence of proteins. Manufacturing induces microstructural and chemical differences between additively produced and conventionally processed alloys, affecting corrosion. Protein adsorption, as well as the type and concentration of proteins, have an impact on the corrosion of iron-based alloys in physiological solutions. The possible corrosion mechanisms of iron-based alloys in physiological electrolytes were examined by applying electrochemical methods (OCP, EIS). Changes in substrate topography before and after corrosion were assessed using microscopic techniques (AFM, SEM). Spectroscopic methods (PM-IRRAS, FT-IRRAS, ATR-IR, Raman, XPS) were employed to determine the composition of the corrosion product layer and to provide evidence of protein adsorption on the surface. The analytical methods and concepts applied in this study, along with the exploration of potential corrosion mechanisms and degradation behaviors, contribute to the selection of appropriate materials and facilitate the development of biodegradable medical devices.