课题组主要研究领域为生物分析化学与化学生物学, 研究方向包括体外诊断、微流控技术、单细胞分析、仿生识别、微生物组学、纳米生物医学、功能化DNA纳米组装等。基于分子进化和生物信息学等技术, 发展了一系列高亲和力核酸适体, 用于体液中循环靶标的高效、特异识别；基于微纳界面构筑、三维可控组装和仿生识别, 建立了液体活检的微流控平台, 发展了循环肿瘤细胞、循环胎儿细胞、外泌体等检测分析的新方法和新技术；基于物理场调控和分子编码, 发展了单细胞分析新技术, 实现了单细胞单组学及多组学分析；基于代谢标记和高通量测序, 发展了肠道菌群成像和分析的新方法。通过多领域、多学科交叉, 发展新方法、新策略、新技术, 实现癌症等疾病的早期诊断和个体化治疗等。