1. 单颗粒、单细胞电化学分析与生物传感：基于微区电化学分析技术的单颗粒、单细胞超分辨检测；可用于环境，药物，食品药残等检测用的新型生物传感器研发。 2. 碳基纳米材料在生物医学领域的应用：碳基纳米材料在肿瘤诊疗一体化、精准可视化成像及靶向给药体系中的应用研究；纳米金刚石基医用树脂材料、3D打印复合高分子材料等的研制。 3. 有机-无机纳米复合光功能材料的开发：制备具有抗菌、降解有机污染物及自净化功能的纳米光催化剂，作为功能性添加剂复合各种高分子材料（纤维、涂料），开发各种无污染、无毒害的纳米光催化产品。