En el presente trabajo se desarrolló la síntesis del material compósito (GO1 – nHAp2), basándose en la unión física entre láminas de óxido de grafeno y nano partículas de hidroxiapatita, con el fin de mejorar sus propiedades biomédicas, de sensado de gases y propiedades termoluminiscentes. Primeramente, la hidroxiapatita se sintetizó a partir del método hidrotermal asistido por microondas, utilizando nitrato de calcio tetra hidratado (Ca(NO3)2 4H2O) y fosfato de amonio di básico ((NH4)2 HPO4), realizando varios experimentos. Inicialmente, se realizó la variación del pH (7-10), obteniendo una morfología en forma de nano-rods con dimensiones entre 200 y 150 nm de largo por 65 nm de diámetro en altos valores de pH, para valores bajos, se obtuvo morfología anhedral y semi esférica con dimensiones entre 200 y 100 nm. En ambos casos se obtuvieron las principales fases cristalinas de la hidroxiapatita (hexagonal y monoclínica) confirmado por un análisis Rietveld, obteniendo como mejor condición, a un pH10. Posteriormente, se utilizó (CTAB3) como un agente controlador de tamaño y forma (surfactante), observando una reducción considerable en el tamaño de las nanopartículas (40-60 nm) conforme se incrementó de surfactante. Por lo tanto, se diseñó un modelo de crecimiento de las nano partículas a partir de la concentración miscelar crítica (CMC) del CTAB solubilizado en agua. Asimismo, se observó el aumento de fase monoclínica conforme se aumentó la concentración de CTAB. Finalmente, se promovió el uso de samario como elemento dopante en la hidroxiapatita, utilizando dos temperaturas de sinterización (500 y 900°C) evaluando sus propiedades termoluminiscentes a diferentes dosis (10, 20, 40 y 60 Gy), obteniendo una respuesta de 600 unidades en 500°C y 5000 unidades en 900°C.