碳纳米材料具有独特的性质，是生物医学研究中的新热点，在生物传感器、药物运输、疾病治疗和生物成像等领域都有潜在的应用。本文以亲水性良好的石墨烯氧化物为研究材料，首先验证了石墨烯氧化物良好的生物相容性，然后利用表面增强拉曼效应大幅提高了石墨烯氧化物的拉曼信号，用石墨烯氧化物作探针成功地对Hela229细胞进行拉曼成像，最后利用拉曼成像技术研究了石墨烯氧化物进入细胞的机制及在细胞内的分布特点等，具体研究内容和结论如下：　　⑴利用改进的Hummers方法氧化可膨胀石墨制备了石墨烯氧化物，它们在水溶液体系中具有很好的分散性和稳定性。石墨烯氧化物作为细胞贴壁生长的基底，与硅片基底相比可以明显促进细胞的贴壁和生长;用石墨烯氧化物培养细胞，光学显微镜及细胞核荧光染色结果显示石墨烯氧化物不会引起细胞形态学的改变;CCK-8毒性实验表明，在实验浓度范围内，石墨烯氧化物处理的细胞与对照相比存活率没有显著性差异，说明石墨烯氧化物具有良好的生物相容性。　　⑵制备了石墨烯氧化物/金纳米颗粒复合物，借助表面增强拉曼散射效应，石墨烯氧化物的拉曼信号得到了显著的增强;用石墨烯氧化物作为拉曼探针，利用其拉曼光谱中的G峰成功地对Hela229细胞进行了拉曼成像，实验中所采用的拉曼成像条件对细胞无明显的伤害;利用细胞拉曼成像证明了石墨烯氧化物通过能量介导的内吞作用进入细胞，石墨烯氧化物在细胞内不均匀分布，可能不进入细胞核，而只能留在细胞质中。　　⑶制备了石墨烯氧化物/对巯基苯胺/金纳米颗粒复合物多功能拉曼探针，利用石墨烯氧化物的D、G峰以及对巯基苯胺的多个拉曼特征峰对Hela229细胞成功地进行了多色拉曼成像。石墨烯氧化物除作为拉曼探针外，还能提供金纳米颗粒附着的基底，能有效限制金纳米颗粒的聚集，可以提高金纳米颗粒和探针在水溶液及细胞内的稳定性。