1. 生物分子-无机纳米复合材料的设计、构建及应用 

　　进行无机纳米材料的合成、可控表面修饰和生物功能化，结合生物分子的特性，构建具有各种用途的多功能纳米生物探针及器件，应用于生物诊断、医药等领域，包括多功能药物运载体系，荧光/核磁/CT等多模式成像材料，基因运载体系，免疫治疗体系，药物筛选体系等。 

　　2. 基于特殊核酸结构的分子器件的设计、组装及应用 

　　作为一种天然高分子，DNA具有诸多优良特性：高度生物相容性，化学稳定，结构丰富且可控，良好的刚性和柔性，精确识别等，被认为是纳米技术和材料科学的理想构建材料。许多基于 DNA 的人工结构和器件已经被成功构建。设计和构建更为复杂的、可以实现可控组装、具有多样性且有更多功能的材料，探索其在逻辑器件，药物输送、纳米机器人和多功能的材料上的应用。 

　　3. 小分子配体对核酸的识别、调控及功能应用 

　　随着人类基因组计划30亿个碱基的全序列测定的完成，以及随之开展的功能基因组学研究的逐渐深入，人们越来越意识到调节和抑制基因的表达和翻译的过程，在生命过程中以及疾病过程中起着至关重要的作用。寻找和发现一些与疾病相关的核酸的特殊结构，并筛选对其有特异性结合能力的小分子，研究小分子对核酸结构、功能的调控作用，进一步探讨抗癌、抗病毒药物结构与核酸作用模式及其生物活性之间的关系，是以核酸为靶的药物研究的一个重要课题。 

　　4. 生物传感器的构建与应用 

　　灵敏，廉价的方法用于疾病相关标志物的检测对疾病的临床诊断及早期防治都具有非常重要的意义。利用生物分子的识别能力、构象变化等性质，结合纳米材料的物化性质，设计构建传感器及传感器阵列，实现简单、快速、准确、高通量的样品检测。