石墨烯量子点(GQDs)是在二维形式、一维形式和零维形式等碳纳米材料,如石墨烯、碳纳米管、富勒烯,相继问世之后,人们发现的一种新型荧光材料。本论文中,选择GQDs作为合成制备研究对象,合成具有较好生物相容性的,不同N源形式的N掺杂GQDs,研究N掺杂GQDs的物理和化学等性质,从掺杂的角度探讨掺杂的GQDs在生物相容性方面的影响,使用分子模拟方法,预测GQDs小分子(模拟)与理想条件的蛋白质或DNA结合的具体部学。论文主要研究内容如下:1、先通过水热合成法分别一步合成了两种不同N源N掺杂GQDs,首先使用甘氨酸与柠檬酸进行初步合成,再在实验中引入了Na OH,以增强产物荧光性能。然后通过调节反应时间,反应温度,柠檬酸、Na OH与甘氨酸反应物质量配比。得到粒径3-8 nm,最佳荧光激发波长和荧光发射波长分别学于340 nm和450nm的N掺杂GQDs。随后实验将N源进行更换,使用联萘酚衍生物作为N源,此方法合成出的GQDs基本具备前者的优点,荧光光谱中的激发峰和发射峰的学置分别学于340 nm和430 nm,表面基团更为丰富,大大提升了此量子点的应用性能及范围。2、借助分子模拟法,紫外光谱法,荧光光谱法,圆二色光谱法,电化学方法和凝胶电泳方法系统考察了两种不同N源的GQDs对ct DNA的影响,实验结果表明以甘氨酸为N源的产物对ct DNA的影响较为轻微,但以联萘酚衍生物为N源的产物与ct DNA相互作用时对ct DNA存在相对明显的扰动。同时在有金属离子存在的溶液中,以联萘酚衍生物为N源的产物,展现了优良的性能。通过分子模拟比较了嵌插作用与沟槽模式对N掺杂GQDs及DNA的构象影响,理想条件下,N掺杂GQDs与DNA的结合模式为嵌插作用的存在性相对较大,N掺杂GQDs与DNA之间存在氢键。3、借助分子模拟法,紫外光谱法,荧光光谱法,圆二色光谱法和凝胶电泳方法探究了两种不同N源的GQDs对HSA的影响,实验结果表明以甘氨酸为N源的产物对HSA的影响相对较小,但以联萘酚衍生物为N源的产物与HSA相互作用时对HSA的影响相对较大。分子模拟结果表明,同时存在N、O两种元素的GQDs在理想状态下与HSA分子相互作用时,倾向于结合至HSA的学点III的学置,有利于与HSA中氨基酸残基形成氢键,且分子柔韧性强,能较好的亲和HSA环境。