We współczesnej inżynierii tkankowej obserwuje się rosnące zapotrzebowanie na spersonalizowane strategie terapeutyczne, umożliwiające precyzyjne modulowanie odpowiedzi komórkowej – w tym procesów adhezji, proliferacji oraz migracji. Działania te mają na celu optymalizację integracji biomateriału z tkanką gospodarza oraz minimalizację ryzyka odrzucenia implantu. Celowana modyfikacja właściwości fizykochemicznych oraz topografii powierzchni podłoży stanowi wysoce obiecujące podejście do ukierunkowywania zachowania komórek. Wśród szerokiego spektrum dostępnych materiałów, nanopłatki grafenowe charakteryzują się unikalnymi właściwościami fizykochemicznymi, elektrycznymi i mechanicznymi, co determinuje ich wysoki potencjał w zaawansowanych aplikacjach biomedycznych. Ponadto, implementacja technik elektroniki drukowanej pozwala na efektywne i ekonomiczne wytwarzanie jednorodnych powłok lub złożonych mikrostruktur na różnorodnych podłożach, w tym np. elastycznych podłożach polimerowych.

Mikrowzory na bazie nanopłatków grafenowych wytworzono na elastycznych podłożach z termoplastycznego poliuretanu (TPU), wykorzystując techniki druku atramentowego oraz aerozolowego, w celu porównania metod oraz ich wpływu na odpowiedź komórkową. Uzyskane nadruki scharakteryzowano pod względem morfologii, topografii oraz właściwości elektrycznych z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), spektroskopii Ramana, profilometrii oraz pomiarów elektrycznych. Zwilżalność powierzchni oraz swobodną energię powierzchniową (SEP) wyznaczono na podstawie pomiarów goniometrycznych kąta zwilżania. Badania in vitro przeprowadzono z użyciem linii komórkowej fibroblastów L929, badania morfologii i cytotoksyczności przeprowadzono wykorzystując test kolorymetryczny MTT oraz mikroskopię konfokalną.

Struktury grafenowe znacząco zwiększały proliferację komórek w odniesieniu do niemodyfikowanych próbek kontrolnych TPU. Zaobserwowano zjawisko ukierunkowanej migracji komórek wzdłuż wyznaczonych ścieżek grafenowych. Zjawisko to było szczególnie wyraźne w przypadku struktur naniesionych metodą druku aerozolowego, które sprzyjały adhezji i rozprzestrzenianiu się komórek. Analiza ilościowa potwierdziła większy stopień konfluencji i proliferacji komórek na podłożach grafenowych. Otrzymane wyniki jednoznacznie potwierdzają wysoki potencjał aplikacyjny mikrowzorów grafenowych jako narzędzia do precyzyjnego modulowania zachowania komórek w strategiach medycyny regeneracyjnej.