由于其独特的理化性质,石墨烯及类石墨烯二维材料主要包括过渡金属硫化物(TMD),过渡金属氧化物和氮化硼(BN)等,在生物传感器、纳米载体、光热治疗、光动力学治疗和多功能探针等领域得到了广泛的应用。我们研究制备出了多个以石墨烯为基础的核酸传感器,具有极高的灵敏度和选择性。在纳米药物方面,我们将聚乙烯亚胺包裹石墨烯纳米带得到纳米复合材料,实现了单细胞的miRNA的识别。将石墨烯量子点作为纳米探针,用作细胞成像及多基因治疗。将功能化的石墨烯载体同时负载阿霉素及miRNA-21的干扰RNA,能够克服阿霉素的耐药性。在阿尔兹海默症的研究中,我们利用石墨烯量子点成功阻止了Aβ肽链的聚集。我们合成出了尺寸可控的二硫化钼量子点,将其作为纳米探针,可用于细胞内miRNA的检测调控和多光子成像。在另一个研究中我们发现,二硫化钼量子点还可用于上转换成像及光动力学治疗。我们对于石墨烯及其类似物的研究,为它们在生物医药领域的潜在应用打下了良好的基础。