石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。氧化石墨烯（GO）作为石墨烯最重要的衍生物之一，由于表面富含羟基和羧基等含氧基团，使其具有良好的水溶性,易功能化以及低毒等优良的性质。因其独特的结构和性质，在生物医学领域（例如：药物释放）有良好的应用前景。但是GO在盐溶液和血清中容易聚集，从而限制了GO在生物方面的许多应用。功能化的GO上药物载带、释放以及毒性也是我们必须关注的重要问题，需要进行深入系统地研究。因此，本论文系统研究了GO功能化改性、典型抗癌药物盐酸阿霉素（DOX）在氧化石墨烯（GO）上的吸附、解吸附及对耐药细胞的毒性。本论文通过改进的Hummers法制备了小尺寸的NGO,由于GO在盐溶液和生物组织液中团聚，我们要改善NGO的稳定性。开发了一种新的NGO改性的方法，通过π-π键共轭的方法，用血红素-葡聚糖有机复合材料来功能化氧化石墨烯（GO），对其水溶性、稳定性、毒性、载药效率等进行了全面的测试和表征。在此基础上通过调节不同的NGO和血红素-氨基化葡聚糖的比例,来研究它们稳定性以及毒性的变化。研究表明用血红素-葡聚糖复合材料功能化的NGO（NGO-HDex），不仅具有良好的稳定性，而且还具有很高的载药效率，阿霉素（DOX）负载率高达3.4mg/mg。NGO-HDex负载抗癌药物DOX有良好的选择性释放，在酸性溶液中的释放速度要快于在中性溶液中，而癌症组织周围是偏酸性的，这样可以使药物选择性释放，更好的发挥其功效。细胞实验显示通过NGO-HDex负载DOX，相比于直接使用DOX，可以更有效的杀死耐药细胞。这些结果暗示NGO-HDex作为一种新型纳米载药系统在癌症治疗方面有良好的应用前景。