杨丹课题组重点发展化学生物学，注重化学、生物、医学交叉转化研究，聚焦多模态探针开发与跨尺度生物成像，为人类疾病提供新的诊疗策略。研究涵盖以下三个方向： 1）专注于研发小分子探针，用于生物体系内活性氧、蛋白、核酸、脂质体的检测和细胞、组织及活体成像，并发展单分子成像技术，以新型探针为核心、探究微观基础生物机制； 2）设计人工离子传输体，开发靶向肿瘤干细胞的活性药物分子； 3）探究生物系统中信号转导过程以及药物靶向蛋白。