布朗大學(xué)（BrownUniversity）的研究者，利用在石墨烯薄片上引入微小褶皺的方法，研究出新型的具有特定結(jié)構(gòu)的表面，以用于在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)細(xì)胞，該結(jié)構(gòu)化表面更好地模擬了細(xì)胞在體內(nèi)的復(fù)雜生長環(huán)境。

傳統(tǒng)意義上，實(shí)驗(yàn)室中的細(xì)胞培養(yǎng)是在培養(yǎng)皿或者其它平坦表面上進(jìn)行的。但是，在體內(nèi)，細(xì)胞是在相當(dāng)復(fù)雜的環(huán)境中生長的。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)細(xì)胞周圍的物理環(huán)境會(huì)影響其形狀、生理機(jī)能，甚至其對基因的表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家們近十年來一直尋找在稍微復(fù)雜一些的實(shí)驗(yàn)室裝置中培養(yǎng)細(xì)胞的方法。

然而，制備結(jié)構(gòu)小到與細(xì)胞的尺寸接近的表面并不容易。于是，布朗大學(xué)的研究小組將目光轉(zhuǎn)向了納米技術(shù)世界的寵兒——石墨烯，這種碳納米材料。研究者們利用分散到溶液中并被輕涂于橡膠態(tài)硅質(zhì)基片上的氧化石墨烯來制備他們的結(jié)構(gòu)表面。在涂上石墨烯之前，拉力被施加到基片上，將它像橡皮筋一樣拉長。石墨烯干燥之后，拉力被釋放，基片回到正常的尺寸。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，微小褶皺——只有幾微米高，間距也只有幾微米的山脊——在基片上的石墨烯層形成了。

“我們剛剛才開始意識(shí)到可以利用這種只有單原子層厚度且柔韌的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來制備新材料和新裝置的各種嶄新方法?！薄?Robert Hurt，“碳”期刊（Carbon）主編。褶皺的尺寸可以通過石墨烯溶液的濃度和基片被拉伸的程度來控制。更濃的溶液會(huì)增大褶皺山脊間的空隙。更大程度的拉伸會(huì)增加褶皺的高度。“其他方法更費(fèi)體力”，Kiani說，“用這種方法，你可以拿一個(gè)很長的橡膠基片，把它拉長，然后立刻放上很多液滴?！边@條長的緞帶可以被切成若干小的長方形，然后放在多孔板里供實(shí)驗(yàn)使用。一旦獲得了褶皺表面，研究者們下一步就是看這些褶皺是否會(huì)影響在上面培養(yǎng)的細(xì)胞的生長。在這項(xiàng)近期發(fā)表于“碳”期刊（Carbon）的研究中，研究小組分別在平坦的和褶皺的石墨烯薄片上生長人成纖維細(xì)胞和鼠成纖維細(xì)胞（成纖維細(xì)胞參與傷口愈合）。該研究揭示了細(xì)胞在各種表面上生長的顯著不同。在體內(nèi)，成纖維細(xì)胞在結(jié)締組織的角落和縫隙處生長。它們傾向于具有細(xì)長的外表，就像在石墨烯褶皺間生長的細(xì)胞一樣。

Wong說，這些表面也可以被用于在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行藥物測試，或者也許可以用作可移植組織支架或神經(jīng)植入物的仿生表面?！斑@是石墨烯的一項(xiàng)新的應(yīng)用”，Hurt說，“我們剛剛才開始意識(shí)到可以利用這種只有單原子層厚度且柔韌的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來制備新材料和新裝置的各種嶄新方法?！?/span>