石墨烯独特的二维平面结构和物理化学性质引发了纳米电化学和纳米生物传感研究热潮。石墨烯、石墨烯氧化物和各类石墨烯复合材料的成功制备为高性能的电化学传感器和生物纳米传感器的研制提供了良好的解决策略。我们成功制备了各类石墨烯功能复合材料，深入研究了上述材料的电化学性能，针对石墨烯和生物分子的相互作用机制和电化学信号转导的优势，揭示了石墨烯二维结构的界面特性，发展了元素掺杂、纳米粒子修饰和生物分子组装等构筑石墨烯复合界面的新策略，建立了多巴胺、谷胱甘肽等重要生命功能分子的高灵敏和高选择性电化学分析新方法，并成功用于临床样品的检测。针对石墨烯的生物学效应和细胞分析中的难点，提出了石墨烯作为生物探针的新思路，发展了石墨烯与DNA、酶等生物大分子组装的新方法，系统阐明了石墨烯与生物大分子的作用机制、结构效应和生物效应，建立了石墨烯在小分子、核酸和细胞层次的生物传感新方法，实现了活细胞内小分子的实时成像分析。系列研究成果充分展现了石墨烯独特的电化学性质和结构特征，系统地完成了基于石墨烯复合物的纳米生物分析研究，为石墨烯材料在纳米生物分析领域中的发展奠定了基础，也为纳米生物分析的进步提供了研究思路。