面向重大疾病精准诊疗与转化应用需求，围绕生物医用光功能材料、分子影像、气体分子医学与人工智能交叉融合，形成“分子设计一机制解析一在体成像一智能分析一疾病干预一产品转化”研究体系，为肿瘤、感染及功能障碍性疾病的精准诊断、治疗和产品开发提供理论与技术支撑。
主要研究方向：
1. AI赋能细胞力-热探针与内窥镜智能诊断
建立探针数据库，引入AI推荐并优化线粒体荧光温度探针和细胞膜张力探针结构，结合内窥镜系统在体实时监测荧光强度/比率变化，并用AI处理荧光数据，构建虚拟染色模型，用于肿瘤、炎症和功能障碍性疾病诊断。
2.生物医用光功能材料与分子影像
围绕AIE与NIR-II光功能分子设计、激发态工程、分子影像和光诊疗，发展高亮度成像、Ⅰ型光动力、光热及靶向调控材料，实现肿瘤等重大疾病的精准诊断、术中导航和治疗一体化。
3.一氧化氮参与的光功能材料与疾病干预
构建可光控释放NO的光功能材料，利用NO参与激发态调控及ROS/RNS协同作用，开展抗菌与生物膜清除、组织修复和功能性疾病干预;面向生发、ED治疗、抗菌和增强胃肠动力开发NO相关产品原型。