石墨烯由于其固有的化学惰性、生物相容性和机械柔性，在指导细胞粘附和分化等行为方面具有巨大潜力。由于石墨烯的二维(2D)性质，将石墨烯微加工成微/纳米尺度的材料已被广泛用于指导细胞组装。在本研究中，我们报告了褶皱石墨烯，即具有纳米级波状表面纹理的单片石墨烯，可作为一种有效促进C2C12成肌细胞定向分化的组织工程平台。我们通过压缩应变诱导变形，使石墨烯平面形成纳米级褶皱形貌。将C2C12小鼠成肌细胞接种于单轴褶皱的石墨烯上，不仅在单细胞水平上促进了细胞的排列和伸长，而且与平面石墨烯相比，也促进了肌管的分化和成熟。这些结果证明了褶皱石墨烯平台在组织工程和骨骼肌组织再生医学中的实用性。 
 
Fig. 1：各向异性褶皱石墨烯平台的制备与表征。(a)制备褶皱石墨烯。(b)褶皱石墨烯基底相对于预应变的波长和RMS高度。(c)在不同预应变的VHB基底和裸VHB薄膜上的褶皱石墨烯的拉曼光谱。(d) 150%和(e) 300%制备石墨烯揉褶皱后的SEM图。(f) C2C12细胞在皱褶石墨烯上的成肌分化和排列示意图。
 
 
Fig. 2：在各向异性皱褶石墨烯平台上接种3天后，单细胞水平的C2C12细胞的形态。(a)裸(无石墨烯)、平(有石墨烯)、150%和300%预加压皱石墨烯平台上C2C12细胞的免疫荧光图像。C2C12细胞播种后3天形态学分析：(b)细胞长度，(c)细胞宽度，(d)长宽比。
 
 
Fig. 3：皱褶石墨烯上肌管的形态。(a)各向异性皱褶石墨烯上肌管的荧光图像和角度分布。肌管形态定量分析：(b)肌管长度，(c)肌管宽度，(d)长宽比。
 
 
Fig. 4：量化各向异性皱褶石墨烯平台上肌管的成熟指数。(a)融合指数。(b)成熟指数。(c)肌管面积分数。(d)细胞在平整/褶皱石墨烯上的密度。
 
       相关研究成果于2019年由伊利诺伊大学厄本那-香槟分校机械科学与工程系SungWoo Nam课题组，发表在Microsystems & Nanoengineering (https://doi.org/10.1038/s41378-019-0098-6)上。原文：Uniaxially crumpled graphene as a platform for guided myotube formation