Para mejorar la biocompatibilidad y la eficiencia de entrega de fármacos del óxido de grafeno (GO), se utilizaron polietilenglicol (PEG), poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) o su copolímero tribloque PEG-PHBV-PEG (PPP) para modificar químicamente el GO. Sin embargo, aún se desconoce si el GO modificado con polímeros no tóxicos media la toxicidad muscular o desencadena inflamación intramuscular. Este estudio tiene como objetivo investigar la reactividad biológica y la respuesta inflamatoria/inmunitaria inducida por el GO modificado con PEG, PHBV o PPP cuando se inyecta en el músculo tibial anterior (TA) de ratones antes de la carga de fármacos. Los resultados mostraron que, tras la exposición muscular, el recubrimiento de polímeros biocompatibles en el GO es más propenso a provocar necrosis muscular. Se encontró que la regeneración muscular ocurría antes y de manera más efectiva en el músculo tratado con PEG-GO hidrofílico y PPP-GO en comparación con el músculo tratado con PHBV-GO hidrofóbico. Al observar la invasión transitoria de macrófagos musculares de los tres GOs modificados, el PHBV-GO causó necrosis muscular severa en la etapa temprana, indujo un pico retrasado de agregación de macrófagos y causó una progresión inflamatoria severa. Los tres tipos de GO modificados indujeron agregación de células T en diferentes grados, pero el PEG-GO indujo un reclutamiento masivo temprano de células T CD4 y fue más sensible a las células T citotóxicas. Basado en la mayor biocompatibilidad del PPP-GO en los músculos, se implantó el PPP-GO en los músculos de ratones viejos o adultos. En comparación con los ratones adultos, los ratones envejecidos son más vulnerables al estrés del PPP-GO, como lo demuestra una respuesta inflamatoria retrasada y una regeneración muscular.