传统的共振能量转移只能在供受体对距离小于10nm范围内有效发生,大大限制了其在生化分析中的应用。自2004年英国曼彻斯特大学Geim等发现单层石墨烯以来,由于其独特优良的物理化学性质,石墨烯在微电子、功能材料、化学传感等研究领域都表现出广阔的应用前景。且已有理论研究表明,石墨烯用于能量转移时,共振能量转移能在供受体对距离为30nm范围内有效发生。石墨烯量子点,作为一种新型的量子点材料,具有优良的光致发光、低的生物毒性、化学惰性等,可作为能量转移的供体有效应用于能量转移体系中。但目前已有的文献报道中,将石墨烯作为能量转移受体和石墨烯量子点作为能量转移供体的研究并不多,本文建立了功能化石墨烯和石墨烯量子点的新的制备方法,考察了其分别作为能量受体和能量供体的能力,并进一步探讨了其在生化分析中的应用。具体研究内容包括以下两个方面：(1)合成没食子酸功能化还原型氧化石墨烯作为能量受体。以氧化石墨烯为前体,没食子酸作为还原剂和稳定剂制备了没食子酸功能化的还原型氧化石墨烯。对合成的还原型氧化石墨烯进行了紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射等一系列的表征。并将得到的还原型氧化石墨烯作为能量转移受体和电子供体,考察了其与不同染料间的相互作用。以罗丹明6G作为阳离子染料的代表,考察了还原型氧化石墨烯的荧光猝灭效率,并与氧化型石墨烯和肼还原的还原型氧化石墨烯进行了猝灭效率的比较,结果表明,没食子酸还原得到的还原型氧化墨烯具有更高的猝灭效率,有望用于能量转移体系中作为高猝灭效率的能量受体,以提高分析检测的灵敏度。以异硫氰酸荧光素为阴离子染料代表,结果表明,没食子酸还原得到的还原型氧化石墨烯对其荧光表现为荧光增强效应,这对于石墨烯在光电传感、生化分析等领域的应用有比较重要的意义。(2)能量供体石墨烯量子点的制备及其细胞分析化学。以富勒烯为碳源,建立了煅烧法一步合成石墨烯量子点的新方法。合成的石墨烯量子点具有良好的荧光特性、较好的水溶性、光稳定性、抗盐能力及良好的生物相容性。透射电子显微镜结果显示合成的石墨烯量子点粒径分布较为均匀,大小为2-3nm,高分辨率透射电子显微镜结果显示合成的石墨烯量子点具有较完整的晶体结构,其晶面间距为0.24nm。红外光谱及X射线光电子能谱结果显示所得的石墨烯量子点表面有大量的羧基和羟基官能团。合成的石墨烯量子点具有优良的荧光性质,最大激发波长和发射波长分别位于290nm和410nm,荧光量子产率为4.8%,其荧光既表现出最大发射波长随激发波长红移而红移,也表现出荧光强度随pH增大而增强。此外,基于石墨烯量子点优良的荧光性能、良好的生物相容性以及金属离子与石墨烯量子点表面的羟基和羧基间存在相互作用导致石墨烯量子点的荧光猝灭,成功地将合成的石墨烯量子点用于细胞内铁离子的成像分析。通过上述研究,我们发现还原型氧化石墨烯作为能量受体时,相较于氧化石墨烯有更高的能量转移效率。该研究对目前石墨烯在生化分析中的应用研究是一个新的补充,将还原型氧化石墨烯代替氧化石墨烯作为能量转移受体用于生化分析中,可以进一步降低背景信号,获得更高的灵敏度。以富勒烯为碳源,煅烧法制备石墨烯量子点的方法,操作简单,所得石墨烯量子点性能良好,丰富了石墨烯量子点的制备方法。且相较于传统染料和半导体量子点,石墨烯量子点具有稳定的荧光性能和良好的生物相容性,可作为能量转移供体或者荧光探针有效地用于生化分析中。总之,我们通过实验,拓展了长程共振能量转移体系中能量供体和受体的制备方法,这些方法都简单、快速、效果良好,为进一步开发长程共振能量转移在生化分析中的应用提供了基础。