本课题组的研究方向包括：生物微纳操作系统、光电镊技术、数字微流控技术、生物医学检测

方向一：光电镊技术

光电镊技术，又称光诱导介电泳技术，是一种依赖光诱导产生非均匀电场，进而产生介电泳力的微纳操作技术。本研究小组围绕光电镊技术，开发了（1）基于光电镊的微纳操作机器人，用于单细胞的捕获、运输、释放和分析；（2）可重构的微纳机械系统，用与3D微纳操作和流体控制等应用；（3）装配电子电力器件和微纳材料的方法；（4）可提升细胞活性的新型光电镊器件。

方向二：数字微流控技术

数字微流控是一种基于电湿润原理的微液滴处理技术。该技术具体表现为通过对电极施加电位，即可在涂有疏水层的电极阵列上实现对微升大小的液滴进行合并、混合、分配、分离等操作，实现“芯片实验室”和“流体处理器的功能”。本课题组主要聚焦于数字微流控技术的开发与应用，包括控制系统的开发和各种检测模块的集成，以及数字微流控技术在医学检测、材料合成、细胞生物学、微生物等领域的应用。

方向三：微全分析系统和生物医学检测

本课题组围绕光电镊技术、数字微流控技术、质谱技术、拉曼及干涉光谱检测技术，开展前沿的医学检测与转化医学研究，主要聚焦于血液功能分析、微生物耐药性检测、核酸检测、蛋白质组学研究、癌症早筛等领域，并依托北京理工大学知识产权中心和北京理工大学郑州研究院进行相关成果转化。

方向四：芯片实验室和生物微纳操作技术

以光电镊技术、数字微流控技术、生物芯片技术为核心，开展细胞操作、细胞捕获、细胞分析和微量生物样品制备。通过在微尺度下对微小生物目标的操作和分析提取有效生物信息，开展生物测量、生物表征和生物制造的研究。