1。2石墨烯量子点简介

相对于传统的材料，纳米材料特有的界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等使其在光电材料、催化、传感等方面具有广阔的应用前景。此外，这些年，纳米材料在生物医学领域也得到广泛地应用。纳米材料从组成成分上大体可以分为有机纳米材料和无机纳米材料。其中无机纳米材料一般包括金属纳米材料、磁性纳米材料、半导体量子点、碳基纳米材料，而有机纳米材料一般包括高分子纳米材料、脂质体纳米材料以及天然生物大分子材料。

作为材料科学上正在升起的新星，二维的石墨烯在过去这些年引起巨大的关注。石墨烯是由SP2杂化碳原子构成的一种具有蜂窝六方点阵构造的二维纳米材料，是形成其他维度碳材料的基础材料。石墨烯具备优良的热学、机械和电学功能的原因在于它有长程π共轭电子结构，然而石墨烯是带零隙的物质，不具有发光现象。本质上，可以通过调节尺寸，使石墨烯的能隙发生改变，让其从没有能带隙调整到苯带隙，因此，可能经过减小一维石墨烯的尺寸得到一种小尺寸的纳米材料--石墨烯量子点。石墨烯量子点是没有任何维度的量子点，准零维材料具有非常明显的量子局限效应，其起因在于内部的电子在各个方向的运动都施展不开。使其具有很多独特的性质。文献综述

由于独特的电学和机械性能，石墨烯量子点在过去几年中已经被广泛研究[5-8]。虽然与石墨烯和氧化石墨烯具有相同的单原子分层图案，但是石墨烯量子点（GQD）的横向尺寸小于100nm[9]。源自石墨烯和氧化石墨烯，GQD继承了石墨烯的许多独特的电气和机械性能[10-12]。更有趣的是，由于丰富的表面官能团，量子约束和边缘效应，GQD显示了许多不同于石墨烯的新物理性质[13]。这使得GQD在潜在应用，特别是在电化学生物传感器，生物成像，药物传递系统中具有巨大的前景[14-17]。作为生物医学领域的一个有前途的材料，GQD近年来已经被广泛研究[18]。朱等人指出GQD可以作为优良的生物成像剂。陈报道指出GQD可用于靶向癌症荧光成像，跟踪和检测药物传递[19]。与石墨烯和氧化石墨烯下相比，GQD在体内体外生物成像和生物标记中表现出巨大的优势[20]。

有研究表明，在高GQD浓度下，GQD分子可以在水中快速聚集，但在进入膜内部后解聚。此外，高浓度的GQD可以诱导脂质双层的结构性质和扩散性质的变化，并且它可以影响细胞信号转导。然而，具有相对小尺寸的GQD不足够大以机械损伤脂质膜。研究结果表明小尺寸的GQD细胞毒性低，可能适合生物医学应用[21]。