中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室董绍俊院士课题组在利用血红素功能化石墨烯纳米复合材料开发免标记比色法检测单核苷酸多态性（SNP）方面取得了重要突破。该研究成果发表于2011年美国化学会期刊《ACS Nano》（2011, 5, 1282-1290）。该方法通过血红素-石墨烯纳米杂化材料（H-GNs）与单链DNA（ss-DNA）和双链DNA（ds-DNA）亲和力的差异，实现了无需标记、快速且简便的SNP检测，尤其适用于乙肝病毒（HBV）基因突变的识别，检测结果可通过肉眼颜色变化直接观察。

石墨烯是一种由单层碳原子以二维蜂窝状晶格结构紧密排列的新型纳米材料，因其超大比表面积、高热导率、电导率及机械强度，以及低成本制备优势，在纳米电子学、光子学、传感器及纳米复合材料领域具有广泛应用前景。该课题组通过化学方法利用血红素与石墨烯之间的π-π相互作用，成功合成了稳定性优异的血红素-石墨烯纳米复合材料（H-GNs）。该材料兼具血红素的过氧化氢酶活性和石墨烯的良好分散性，且在水溶液中呈现符合二维Schulze-Hardy规则的分散行为。当电解质浓度超过临界聚沉浓度（ccc）时，因电荷屏蔽效应导致H-GNs聚集；而ss-DNA和ds-DNA与H-GNs的亲和力差异，使得在最佳盐浓度条件下可通过材料的聚集状态区分两者。

基于此特性，研究人员建立了免标记比色法用于检测乙肝病毒单碱基多态性。该方法无需对DNA样品进行任何标记，操作简便且成本低廉，可在室温下通过肉眼直接观察颜色变化判断结果，显著简化了传统依赖复杂仪器的检测流程。由于其高特异性和便捷性，该技术在单碱基突变相关遗传疾病的临床诊断中展现出广阔的应用潜力，有望为病原学检测和遗传性疾病筛查提供创新的技术路径。