已开展的应用研究包括但不限于: 成像:活细胞内单分子追踪、活体小鼠脑成像/肿瘤成像/光热成像; 治疗:化疗药物靶向递送、基因药物递送、光热/光动力学治疗; 生物学效应研究:不同暴露途径下纳米材料的分布与毒副作用; 传感:疾病生物分子标志物检测、海洋毒素痕量检测;