研究方向一：医学诊断与治疗用纳米药剂材料
各类医学影像增强技术的快速发展，对实现癌症的早发现、诊断与治疗，降低癌症死亡率起到非常重要的作用。目前，临床上用作增强的各类医学造影剂不能提供治疗功能，这限制了其在临床诊断与治疗中的应用。 基于纳米材料，发展同时具有医学造影和辅助治疗或载药治疗的双重功能纳米药剂材料体系，解决材料在细胞水平的安全性、有效性和动物模型中的毒理与药理等临床应用前的关键技术 。开发出多模态、具有辅助治疗作用的多功能或搭载治疗性药物形成的造影药剂材料。争取早日实现各类造影剂的国产化。
子方向一：医学诊断用纳米材料
1.医学显影剂基础与应用转化技术；
2.肿瘤循环细胞（CTC）的检测；
子方向二：医学治疗用纳米材料
1.近红外光激发的无机光学治疗（PTT/PDT）材料；
2.NPY介导的药物靶向输送；
子方向三：医学诊断与治疗多功能纳米材料
1.二氧化钛复合的MRI显影剂；
2.近红外荧光分子探针。
研究方向二：纳米快速检测、吸附与治理材料
对各类有毒性离子、有机或生物小分子等污染性物质，主要实行以防为主，防治结合的方针；实现早检测早治理能有效降低污染及对人类的危害。然而，已有的方法很难实现现场快速检测上述污染物，给防治带来困难。 以纳米粒子为反应载体，将通常的化学反应引入纳米粒子界面，达到快速检测、吸附各类污染物的目的。 需解决纳米粒子的制备、特异性试剂的选择、长期稳定性及灵敏度等一系列问题。发展出灵敏度高、 选择性好、操作简单、适于现场快速检测需求的快速检测方法，实现对国标中规定的8种重金属:Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni及Pb和常见污染性小分子的快速检测、吸附方法与试剂的开发工作; 发展出有效治理重金属等的纳米试剂。
子方向一： 重金属离子的快速检测
子方向二：有毒小分子的快速检测
子方向三：有毒污染物的吸附与治理