石墨烯自2004年被发现后便成为了新兴的热门材料。其衍生物氧化石墨烯继承了它单一片层、二维尺度与细胞大小接近、比表面积大、吸附能力强以及成本较低的特点。在此基础上,由于氧化石墨烯表面带有含氧官能团,在溶液中有更好的分散性,更易于生物领域的应用。目前,氧化石墨烯在药物传递、肿瘤成像、光热疗法及生物传感器方面都取得了卓越的成果。纳米材料想要在生物体中应用,好的生物相容性是必要的条件。本文以红细胞为主要研究对象,从氧化石墨烯对红细胞的溶血率、脆性、形态、膜表面蛋白功能的角度,以实验及分析动力学模拟由宏观到微观,从建立假说到模拟证明假说探究了氧化石墨烯对红细胞造成的影响。本文中,实验一共分为以下4各部分:1.氧化石墨烯的红细胞相容性研究。通过红细胞溶血试验及红细胞脆性实验,我们发现片径不同的两种氧化石墨烯在100μg/mL浓度以下,均未使红细胞显著溶血(溶血率在5%以下)。浓度20 μg/mL以上的氧化石墨烯在与红细胞孵育后团聚明显,红细胞的溶血率降低。另一方面,通过红细胞脆性实验我们发现,氧化石墨烯使红细胞脆性增加,承受渗透压变化的能力减弱。2.氧化石墨烯对红细胞形态影响研究。红细胞形态是维持红细胞功能的重要属性。我们发现氧化石墨烯不会造成红细胞形态的改变,但也不能保护红细胞免受形态诱变剂的作用。3.氧化石墨烯对红细胞乙酰胆碱酯酶功能影响研究。红细胞乙酰胆碱酯酶是红细胞膜上的重要功能性蛋白。实验发现,游离态的氧化石墨烯会使底物更稳定,但在与红细胞结合后,氧化石墨烯贴附在细胞表面使红细胞乙酰胆碱酯酶活性增加,底物分解增加。用BSA分散石墨烯对红细胞乙酰胆碱酯酶活性没有显著提高的作用。推测氧化石墨烯可能通过影响底物硫代乙酰胆碱的局域浓度或分解后产生的羧酸的离去速度,造成了底物分解速率变快。4.分子动力学模拟研究氧化石墨烯对乙酰胆碱酯酶影响机理。我们通过分子动力学模拟发现,氧化石墨烯贴附在乙酰胆碱酯酶表面,但不与蛋白的活性位点结合。通过氢键及蛋白质稳定性的分析发现:氧化石墨烯不会和乙酰胆碱酯酶活性位点的氨基酸形成氢键,并且对蛋白的稳定性没有显著地影响;含氧量20%的氧化石墨烯会使乙酰胆碱酯酶的溶剂可及表面积增加。