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基于良好的生物性能,生物分子/石墨烯量子点纳米杂化材料已经在生物技术和生物医药领域得到了广泛的应用。本论文中以自主设计的多功能多肽序列形成的新型多肽纳米线(PNFs)和石墨烯量子点(GQDs)为基础,成功制备了同时具备靶向识别和荧光标记癌细胞功能的多肽纳米线石墨烯量子点(PNF-GQD)新型纳米杂化材料。本论文的主要内容如下：1、新型多肽纳米线、石墨烯量子点的制备与性能表征。我们首先成功的设计了同时具备识别癌细胞、连接石墨烯量子点和自组装功能的多肽序列即：RGDAEAKAEAKYWYAFAEAKAEAKRGD,并且制备出可以结合GQDs和特异性识别癌细胞的新型多肽纳米线。通过原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)对PNFs的形貌和分布情况进行了分析；然后,采用电化学剥离石墨棒、水合肼还原的方法制备了GQDs,并采用AFM. TEM和荧光光谱分别对GQDs的形貌、分布情况和荧光性能进行了分析；并且通过紫外可见光谱图(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试手段对氧化石墨烯量子点(OGQDs)和GQDs的结构和成分进行了对比分析。2、PNF-GQD新型纳米杂化材料的研制及其在细胞成像方面的应用。我们将PNFs与具有良好荧光性能的GQDs通过非共价键作用连接在一起制备出PNF-GQD新型纳米杂化材料。并采用AFM和TEM对PNF-GQD新型纳米杂化材料分布和形貌进行了分析,通过紫外可见光谱图和晶体结构图分析了与多肽纳米线结合后石墨烯量子点子的结构变化情况,并且通过荧光强度、荧光衰减和光稳定性三项指标研究了PNF-GQD新型纳米杂化材料和GQDs的荧光性能,采用活性比色法(MTT)分析了PNF-GQD新型纳米杂化材料和GQDs的生物相容性,分别将PNF-GQD新型纳米杂化材料和GQDs与人宫颈癌细胞(Hela)或者非洲绿猴肾细胞(COS-7)共同培养,并通过共聚焦荧光显微镜分析了PNF-GQD新型纳米杂化材料和GQDs对癌细胞和正常细胞的识别、标记情况。本论文中我们制备出了形貌均匀,荧光性能优异的PNF-GQD新型纳米杂化材料,并成功实现了同时靶向识别和荧光标记癌细胞的应用。PNF-GQD新型纳米杂化材料同时具有精准的靶向性和良好的荧光性,因此在生物医学尤其是跟踪识别和荧光标记方面具有非常广阔的应用前景。