主要的研究内容为建立基于集成生物光电子学的全新生物传感和操控的原理机制和物理建模，数值仿真模拟和版图设计，硅技术工艺和生物界面兼容的定制工艺开发，分立器件测试和原型机验证，以及产业化等的整套产学研流程。在前沿科学研究上，专攻分子和传感器的非对称性相互作用原理，提高半导体光电子器件感知单个分子的能力，实现纳米尺度下的超局域化、超高灵敏的光子/光谱/晶体管等创新的分子传感技术。在应用技术研究上，通过CMOS和MEMS兼容工艺和基础平台，开发用于宏观人体到微观分子感知的不同尺度和维度的各种定制芯片和微系统，可实现高端光学设备的小型化甚至芯片化，可应用于核酸检测、基因测序、DNA存储、病原检测、无创血液分析等等多种IVD相关领域，最终实现生命科学仪器和医疗器械从大型医疗电子产品到小型消费电子产品的跨越。