研究内容主要包括基于多功能纳米探针的多模态成像诊断和治疗技术、基于纳米材料的生物医学传感检测技术等。获教育部2001年度《跨世纪优秀人才》称号并获得相应基金的资助；先后主持一项国家重点研发计划项目、一项国家863项目及其滚动项目、九项国家自然科学基金及多项省部级项目的研究工作，并于2003年入选《湖北省新世纪高层次人才工程》（第二层次）；2005年还获得霍英东教育基金会第十届高等院校青年教师奖（研究类，二等奖）； 2006年获湖北省青年杰出人才基金资助，同年还获得教育部高等学校科学技术奖自然科学一等奖（排名第三）；2008年获湖北省自然科学一等奖（排名第三）；2010年获国家自然科学二等奖（排名第二）；2014年入选武汉市黄鹤英才科技计划。近年来发表第一作者或通讯作者SCI论文近150篇，论文被SCI他引4千余次，H因子30，同时获得国家发明专利15项。