在基础研究方面，关注铋元素物理与化学、有机铋化学、铋纳米科学、铋基发光材料的研究；在应用方面，集中生物医学领域开展纳米影像与智能诊疗、抗癌药物及载体递送、医用水凝胶与高分子、生物传感及医学检测、聚集发光与荧光材料等方向的特色研究。
在Chem. Rev.、Biosensor. Bioelectron.等期刊发表SCI论文200余篇，I区论文40余篇，单篇引用最高400次，总引用3000余次，4篇论文进入ESI高被引。为美国科学出版社“Polymeric Nanostructures and Their Applications”丛书撰写部分章节。授权发明专利6项并成功转让1项。