氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳纳米材料，具有较高的比表面积和丰富的表面官能团，其理想的晶格结构和独特的光学、表面、机械、电学及热学性质在生物和化学传感器、储能器件及复合材料等诸多领域都具有良好的应用前景。
　　近年来，人们致力于开发基于氧化石墨烯材料及其衍生物的研究，并将其用于生物及化学检测。利用氧化石墨烯能够作为支撑载体，有效猝灭荧光的特性（染料分子、量子点及上转换纳米材料）结合相关生物分析技术，相继开发了各种传感器，大大拓宽了其在生物医药检测领域的应用。本文提供了一种基于氧化石墨烯水溶性衍生物的生物传感器用于高灵敏性，高选择性检测DNA的方法，并且研究了该材料荧光猝灭机制。
　　此外，我们发现磺酸基修饰的石墨烯具有更高的水分散性及更高的金属纳米粒子承载能力。基于此本文还提供了一种基于磺化石墨烯-纳米铂复合材料的底物，高亲和力、高活性、高稳定性模拟过氧化物酶，研究了该复合材料的基本性能及其在分析方面的应用。
　　论文共分为三章：
　　第一章：基于部分还原氧化石墨烯的荧光DNA传感器
　　FAM-ssDNA与氧化石墨烯作用通过荧光共振能量转移（FRET）使荧光材料FAM（6-羧基荧光素）的荧光猝灭。若FAM-ssDNA与其互补链杂交形成双链后则不能被氧化石墨烯吸附从而使其荧光恢复。本章利用氧化石墨烯对ssDNA具有较强的吸附作用而对dsDNA吸附能力较弱的特性，建立了高灵敏度，高选择性检测DNA的方法。在最佳实验条件下，部分还原氧化石墨烯的荧光背景值及用量明显低于氧化石墨烯，猝灭同样量的单链DNA部分还原氧化石墨烯的用量仅是氧化石墨烯的1/10。利用形成双链DNA使荧光恢复的特性可对目标链DNA含量进行测定。我们测得的目标链DNA的检测限为50pmol/L。本法具有较强的DNA检测选择性，单碱基错配的DNA序列荧光恢复仅相当于目标链DNA的45%。本研究有助于氧化石墨烯荧光DNA传感器在生命分析中的潜在应用。
　　第二章：基于磺化石墨烯的荧光DNA传感器
　　本章研究了磺化石墨烯作为纳米探针检测DNA的方法。氧化石墨烯的结构特点是其对带有裸露的环状结构的化合物具有强烈的吸附能力。研究表明，发挥荧光猝灭作用的是氧化石墨烯sp2杂化的晶域，单层的原子晶体及较大的比表面积有利于氧化石墨烯吸附荧光材料。因此，还原后的氧化石墨烯的荧光猝灭效果大幅度提高。在本章研究中我们利用硼氢化钠和水合肼做为还原剂还原氧化石墨烯，利用对氨基苯磺酸进行重氮化反应对还原的氧化石墨烯进行磺酸基修饰以增加其水溶性。与部分还原石墨烯相比，磺化石墨烯稳定性高，检测DNA的特异性更好，荧光背景更低，检测灵敏度更高。上述的磺化石墨烯作为纳米探针检测DNA与部分还原氧化石墨烯相比探针用量更少，检测限更低为12.36pmol/L，这为磺化石墨烯在生命科学中的潜在应用提供了更为有利的支撑。
　　第三章：磺化石墨烯-纳米铂复合材料模拟过氧化物酶
　　本章利用PtNPs-SO3H-G复合材料良好的模拟过氧化物酶活性，设计了一种高灵敏识别检测H2O2的色元传感器。结果表明，该检测方法操作简单快速，通过紫外可见分光光度计便可以准确灵敏地检测到低浓度的H2O2，检测限低至2.49?mo l/L。我们设想该材料可成为一种在生物医学和环境化学领域里具有潜在应用前景的理想材料。