研究方向包括：

1、含硼药物研究和硼酸类光学探针的研究

       含硼药物在抗炎、抗菌、抗肿瘤等方面正扮演着愈发重要的角色。目前，全球已有5个含硼药物获批上市。同时，在研含硼新药不断出现，极大促进了含硼药物在生物医药领域的开发研究（王凯等，硼酸化合物在药物发现方面的研究进展. 化学研究, 2016, 27(1): 21-33）。坚持本专业新药研发课题的工作，力争为医药创新做出贡献。 

       在含硼药物的研究中，我们关注到有机硼酸作为荧光传感器的研究热点。荧光传感器已成为生命科学和医药领域的重要研究工具（王凯等，基于2-(4-二羟基硼烷)苯基喹啉-4-羧酸的二硼酸化合物的合成. 化学研究, 2017, 28(2):185-190）。硼酸类光学探针的优点包括：（1）荧光传感法是非侵入性的，对样品不具破坏性，可原位检测待测物；（2）通过荧光强度的变化可以直观的体现待测物的存在，操作简便且具有高灵敏度；（3）选择性或专一性强。硼酸具有多样的反应性，可以设计特异性的荧光分子探针，达到选择性识别的目的；（4）基于硼酸可逆性识别的荧光探针，可以实时、动态的成像和检测待测物。因此，我们通过开发新型实用的硼酸探针，为生物探究、医学诊断和药物发现等研究提供准确、可靠的检测工具。

2、葡萄糖传感器和葡萄糖信号感知机制的研究

       作为生命最小活动单位，细胞平均直径仅在5~200微米之间。长久以来，细胞葡萄糖的检测主要依赖酶学、质谱和色谱等，这些方法不仅破坏了细胞或生物体的完整性，也难以进行高通量、高内涵的药物筛选，严重制约了相关领域的发展。十年来我们致力于硼酸探针与传感分析新技术的研究，原创性的开发了第一代CN-DBA、第二代Mc-CDBA和Ca-CDBA系列的硼酸葡萄糖荧光探针，率先实现了细胞和斑马鱼水平对细胞葡萄糖高选择、高灵敏的原位成像和检测，是具有自主知识产权的新方法和新工具，被国际同行成为“突破性的技术”（Top 期刊 ACS Sensor、JACS 论文第一作者）。

       生命葡萄糖稳态的时空网络调控是科学研究前沿领域（关于发布糖脂代谢的时空网络调控重大研究计划-2019 年、2021 年和 2023 年度项目指南的通告-国家自然科学基金委员会）。目前，我们利用新开发的硼酸荧光探针探索应用于对糖尿病、肿瘤和抑郁症等疾病的诊疗和药物开发领域的研究，探索细胞葡萄糖稳态和血糖稳态的调控机制，研究葡萄糖及其代谢物作为信号分子被感知的机制、信号传递过程和生物学功能。