研究方向1：活体超高分辨成像与疾病早期诊断

擅长通过分子探针设计与成像性能调控开展活体成像研究，利用高灵敏分子探针进行活体超高分辨成像、疾病相关分子分析及早期微小病灶识别，开展的方向包括：

• 开发新型适用于活体超高分辨成像的分子探针，通过调控成像单元及其在分子或纳米结构中的空间分布、相互作用模式，实现高信号对比、高稳定、和可控响应的成像探针构建，以满足活体环境中亚细胞结构解析、单细胞行为追踪及长时间动态成像的需求；

• 基于疾病微环境中多种病理分子和生理参数的协同变化，构建病理特征响应型分子影像探针，通过调控识别单元的数目、排布，提高探针对低丰度标志物、少量异常细胞及微小病灶的识别能力，实现疾病早期病理变化的高灵敏成像分析与精准诊断。

研究方向2：磁粒子活体成像与疾病早期诊断

擅长设计并构建一系列高灵敏高特异性的磁粒子传感探针和智能传感探针，通过磁粒子成像技术，实现了活体原位的高灵敏高特异性生物成像，开展的方向包括：

• 通过原子层面精确调控磁矩排列、交换耦合等关键磁学参数，系统优化其磁学性质，制备多种高性能磁粒子传感探针，实现对肿瘤等重大疾病的高灵敏高特异性活体原位成像诊断，同时系统探究磁粒子结构、磁学特性与磁传感性能之间的内在关联，揭示高性能磁粒子的传感机制；

• 提出动态非线性信号放大的磁粒子智能传感探针设计，利用疾病微环境响应的动态变构策略，创新可控组装技术和智能响应方法，构建信号可调谐的磁粒子智能传感探针，并实现对肿瘤等重大疾病的活体原位智能响应型分子成像。

研究方向3：活体智能响应成像与无创精准诊断

擅长设计智能响应型活体影像探针，综合利用分子热力学调控、靶标催化循环与信号级联放大策略，实现复杂生理微环境中的高特异性成像与疾病无创诊断，开展的方向包括：

• 开发靶标响应型活体磁共振探针，通过精准调控探针识别基元（如核酸序列）的错配率与结合自由能，优化探针的胞外稳定性与胞内响应性，实现对特定离子或标志物的“门控”特异性识别，以满足复杂神经微环境高信噪比原位成像的需求；

• 构建多重锁定的级联放大活体分析体系，利用微量异常靶标分子触发探针的协同解锁，并依托靶标的催化循环响应驱动大量信号基元的持续释放与原位组装，将早期微弱的分子信号转化为高对比度的影像信号输出，实现脑部等深层组织早期病灶的无创空间解码与精准定位。