设计和组装一台分辨率为1-2nm,放大倍数为25000倍,检测器为ICCD和雪崩金属光电倍增管(AMPMT)两种,并能同时进行数字显示,计算机处理和模拟显示,能动态地监测活细胞内物质代谢,能量代谢及信息传感过程,并能进行全程录相的新型高分辨率和高放大倍数的近场光导纤维光学显微镜系统。将分子识别物质(化学发光和荧光探针、酶、抗原或抗体、电位敏感染料等)固定在50-100 nm单模光纤端点上,制成各种近场光纤传感器,在单细胞分析水平上完成化疗药物杀伤癌细胞的机制及动态过程研究;神经细胞表面NMDA受体在识别谷氨酸后,细胞死亡过程的动态监测;细胞内多种酶的分布及其催化过程的动态监测;细胞膜及线粒体膜在物质代谢、能量代谢和信息传递过程中各位点上膜电位的动态监测等。
完成了近场光学显微镜的设计和组装,分辨率为2nm,放大倍数为2500倍,能清晰的显示活细胞内被检测成分的分布,含量及其动态变化。合成了几种无机的、有机的和无机-有机杂化并负载多种荧光染料的空心纳米微球,特别是一种内部具有分子印迹结构,彻底解决染料泄漏的荧光纳米空心微球。在这些荧光纳米粒子表面修饰上多种特异性抗体或配体,制成各种纳米粒子传感器,已用于神经细胞NAMD受体识别过程中钙离子在细胞内传递的实时在位研究; 在单细胞水平上对宫颈癌Hela细胞、乳腺癌MCF-7细胞和卵巢癌细胞的识别和检测;Tumor necrosis factor-α (TNF-α),Staphylococal Enterotoxin C1(SEC1)和interleukin-6(IL-6)等的荧光显微免疫成象分析。另外还用活兔为样品完成了左旋多巴从口服到进入免脑进行代谢的在体动态过程研究,建立了左旋多巴的代谢模型,为帕金森氏病的临床研究提供了新手段。完成了几种微米级和纳米级分子印迹聚合物识别的荧光或化学发光微阵列生物传感器、流通式生物传感器及生物传感器芯片。