石墨烯由于其固有的化學惰性、生物相容性和機械柔性，在指導細胞粘附和分化等行為方面具有巨大潛力。由于石墨烯的二維(2D)性質，將石墨烯微加工成微/納米尺度的材料已被廣泛用于指導細胞組裝。在本研究中，我們報告了褶皺石墨烯，即具有納米級波狀表面紋理的單片石墨烯，可作為一種有效促進C2C12成肌細胞定向分化的組織工程平臺。我們通過壓縮應變誘導變形，使石墨烯平面形成納米級褶皺形貌。將C2C12小鼠成肌細胞接種于單軸褶皺的石墨烯上，不僅在單細胞水平上促進了細胞的排列和伸長，而且與平面石墨烯相比，也促進了肌管的分化和成熟。這些結果證明了褶皺石墨烯平臺在組織工程和骨骼肌組織再生醫學中的實用性。
Fig. 1：各向異性褶皺石墨烯平臺的制備與表征。(a)制備褶皺石墨烯。(b)褶皺石墨烯基底相對于預應變的波長和RMS高度。(c)在不同預應變的VHB基底和裸VHB薄膜上的褶皺石墨烯的拉曼光譜。(d) 150%和(e) 300%制備石墨烯揉褶皺后的SEM圖。(f) C2C12細胞在皺褶石墨烯上的成肌分化和排列示意圖。
Fig. 2：在各向異性皺褶石墨烯平臺上接種3天后，單細胞水平的C2C12細胞的形態。(a)裸(無石墨烯)、平(有石墨烯)、150%和300%預加壓皺石墨烯平臺上C2C12細胞的免疫熒光圖像。C2C12細胞播種后3天形態學分析：(b)細胞長度，(c)細胞寬度，(d)長寬比。
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Fig. 3：皺褶石墨烯上肌管的形態。(a)各向異性皺褶石墨烯上肌管的熒光圖像和角度分布。肌管形態定量分析：(b)肌管長度，(c)肌管寬度，(d)長寬比。
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Fig. 4：量化各向異性皺褶石墨烯平臺上肌管的成熟指數。(a)融合指數。(b)成熟指數。(c)肌管面積分數。(d)細胞在平整/褶皺石墨烯上的密度。
相關研究成果于2019年由伊利諾伊大學厄本那-香檳分校機械科學與工程系SungWoo Nam課題組，發表在
Microsystems & Nanoengineering (https://doi.org/10.1038/s41378-019-0098-6)上。原文：Uniaxially crumpled graphene as a platform for guided myotube formation
