开题报告内容：
一.研究背景
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是人类目前已知的强度最高的物质。自2004年由英国曼彻斯特大学2位科学家（Andre Geim和Konstantin Novoselov）首次制备出后，石墨烯引起了科学界的广泛关注，被认为是一种影响未来的革命性的材料。石墨烯在各个领域中的应用都涉及到它的导电性能和机械性能。石墨烯应用广泛，在应用中可以和其他物质组合，以实现更好的性能。综合分析石墨烯制备技术，研究学者主要对其进行了3个方面的研究：石墨烯的形状（石墨烯量子点、少层石墨烯、多孔石墨烯、石墨烯带等）；石墨烯官能团的改性；石墨烯掺杂。例如，应用在医学领域的荧光探针需要石墨烯形成量子点形貌，可在生物体内实现荧光标记且无毒无害生物相容性好 ；水系导电油墨需要石墨烯嫁接官能团，使其具有亲水性，从而均匀稳定的分散在水溶剂中；在储能领域，例如锂离子电池，石墨烯则主要发挥高导电性和高比表面积的特性，通过掺杂到正、负极活性材料或者极片中，电池可以获得更高的电化学性能 [1]。
随着对石墨烯认识的逐渐深入，制备方法及化学改性手段的日益积累，人们通常会同时从多种角度、用多种途径提高石墨烯性能，以推动其实际应用。目前石墨烯制备技术主要有 2种途径：自上而下和自下而上。自上而下，即通过一定的方法把多层的石墨剥离，形成单层或少层的石墨烯，此方法有机械剥离法、液相剥离法、电化学剥离、化学氧化还原剥离等。自下而上，即通过一定的方法把碳分子或含碳小分子（如萘、蒽、芘等）链接而合成石墨烯，此方法有化学气相沉积法、外延生长法、有机合成法等。
由于二维纳米尺度的石墨烯和微米级的石墨烯相比，具有很好的生物相容性和较低的生物毒性，所以二维纳米尺度的石墨烯在生物医学领域上又很广泛的前景。在生物医学领域，石墨烯的研究主要是关注 ：①用于生物分子检测的氧化石墨烯生物探测器设备的研发 ；②氧化石墨烯的抗菌作用、石墨烯生物安全性以及毒性作用机理等研究 ；③石墨烯在生物光热治疗、光储存方面的研究 [2] 。生物医学传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。墨尔本大学研究团队设计了一种基于石墨烯的热电传感装置。该装置首先是构造一个边缘为氢钝化的曲折的石墨烯纳米带，再让石墨烯纳米带的表面接近单个生物分子，从而准确地检测出单个分子 [3] 。印度CSIR公司Bhatnagar等人设计出一种石墨烯量子点和聚酰胺-胺(PAMAM)纳米复合修饰金电极超敏心肌肌钙蛋白I抗体，用于快速检测人心肌梗死 [4] 。石墨烯是一种很有前景的纳米DNA测序材料，基于石墨烯的传感器可以用于DNA测序，但目前市场规模较小。原理是纳米孔与基于石墨烯的传感器结合起来，让单个DNA分子穿过传感器，从而实现单DNA分子测序 [5] 。浙江大学梁立军通过对多层石墨烯纳米孔道中对DNA分子进行穿孔行为的研究，发现多层石墨烯对于DNA测序在精度方面优于单层石墨烯 [6] 。二维纳米尺度的石墨烯的制备以及生物传感上的应用具有很广泛的发展前景。
根据氧化石墨烯与DNA分子之间的相互作用,制成一个适配体/ 氧化石墨烯-纳米复合物，并用作在活细胞实时生物传感平台系统[7]。适配体是一种人工寡核苷酸受体，来源于体外选择，对给定的靶点具有高度的特异性和亲和力。[8]三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)适配体由于其在生命系统中的重要作用，其序列、结构、构型和功能在过去几十年被广泛研究。ATP-适配子识别作为一个模型系统进行说明GO-nS是否可以作为运输车的DNA适体活细胞,GO-nS显示有效保护的寡核苷酸酶或细胞内的空间和GO-nS可以作为传感平台与荧光猝灭效率高,实现实时目标监控活细胞。
二.研究目的、内容和方法
本课题拟选用氧化石墨烯，将氧化石墨烯进行水热切割制备成小分子的石墨烯，进而搭建氧化石墨烯、还原石墨烯和水热制备的小分子还原石墨烯的ATP 适配体荧光生物传感体系，研究水热切割后的小分子石墨烯的生化传感性能。
研究目的简述：
- 水热制备小分子的石墨烯
- 优化水热制备的条件
- 构建氧化石墨烯、还原石墨烯、水热制备的小分子石墨烯的ATP适配体荧光传感平台
- 测定三者的荧光恢复的荧光强度，比较三者荧光传感平台的传感性能
主要研究内容和方法：
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