石墨烯（graphene，G）是由单层碳原子以SP2杂化形式存在的二维（2D）蜂窝状晶格结构，氧化石墨烯（graphene oxide，GO）是石墨烯的一种衍生物，其表面含有的丰富含氧官能团和π-π堆积等作用力，为其进一步功能化和与生物大分子非共价结合提供充足的活性位点，有望成为理想的水溶性药物和酶的载体。本文合成了GO并进行表征和功能化，对GO与辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase，HRP）和葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）的相互作用及其生物相容性开展了一系列的研究，主要包括以下几个方面：1、氧化石墨烯的制备和表征利用控制氧化剂用量的改进Hummers法和中低温超声辅助法合成GO。通过XRD和AFM表征发现，控制石墨和KMnO4用量比为1:10的情况下，合成的GO颗粒最小。进一步采用循环伏安曲线、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、荧光光谱（fluorescence spectrum）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等对石墨和GO进行了表征。结果表明GO具有明显的二维平面结构，在水溶液中能够均匀地分散，纵向尺寸在1.5nm左右，接近单原子层厚度，同时其表面存在褶皱结构，有利于自身结构稳定，该结构的存在也为后期研究GO与蛋白的相互作用提供了可能。2、氧化石墨烯固载酶及其性能评价以GO为载体，研究了HRP、GOD与GO的相互作用，合成了HRP/GO和GOD/GO并评价固定化酶的性能。AFM表征显示HRP和GOD能与GO有效结合。利用紫外可见吸收光谱法评价固定化酶催化活性时发现GO对底物、酶和产物均有不同程度的吸附。研究发现顺序注射-阀上实验室-化学发光系统是评价HRP/GO和GOD/GO催化活性的可靠平台，并将其应用于葡萄糖的检测，检出限为0.05μmol L-1。3、氧化石墨烯的改性及其细胞毒性研究对GO进行功能化改进得到GO-COOH，并将氨基聚乙二醇修饰在GO-COOH表面，形成聚乙二醇功能化的GO（PGO）。Zeta电位表明三者在水中均能稳定存在但略有不同，稳定性依次为GO-COOH>GO>PGO。观察了GO、GO-COOH和PGO在水、PBS缓冲溶液和细胞培养液分散系中不同时间的稳定性，结果发现，PGO在三种分散剂中稳定性最好。在此基础上，我们考察了GO和PGO对于肝细胞的毒理学性质，结果表明，PGO对肝细胞的毒性最小，具有良好的生物相容性。