结合模拟与理论分析两种手段对石墨烯片的跨膜输运进行了系统的研究。在模拟中，使用了耗散粒子动力学(DPD)的模拟方法，通过调节石墨烯片的大小与氧化程度，系统地模拟了石墨烯片的跨膜输运过程。模拟结果表明，当石墨烯片尺寸比较小时，对于质朴石墨烯片来说，石墨烯片将停在细胞膜内部形成一种类似于三明治的稳定结构。随着石墨烯片氧化程度的增加，石墨烯片将由斜站在细胞膜中一直演变成直接紧贴在细胞膜的表面。当石墨烯片比较大时，质朴的石墨烯片将与细胞膜形成一种特殊的半球胶束结构，增加石墨烯片的氧化程度，石墨烯片将转变成斜站在细胞膜内部，继续氧化，石墨烯片将最终直接刺穿细胞膜垂直站立在细胞膜内部。此外，还运用Helfrich弹性理论，建立物理模型，通过理论分析的手段进一步的评估石墨烯片与细胞膜形成的平衡结构对石墨烯片最终被细胞膜吞噬的影响，分析结果表明相对于石墨烯片直接紧贴在细胞膜上，石墨烯片与细胞膜形成的半球结构更有利于石墨烯片被细胞膜吞噬。