心血管疾病是一种严重威胁人类健康的常见病。目前常用手段之一是以昆虫为模式生物，利用RNAi等技术抑制特定基因表达，通过表型检测或监测其心脏功能参数等来开展此类疾病致病机理的研究。光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography，OCT)因其无创、实时、高分辨率等特点，被成功应用于昆虫等模式生物的心脏功能检测方面。但目前的检测计算方法仍存在效率低、对图像质量要求高、参数测量不准确等问题，尤其不适用于生物实验中大样本量的检测分析。提出一种基于OCT的昆虫心脏功能参数高速自动检测定量分析计算方法。该算法结合OCT心脏M-Mode图，采用人机交互的模式确定种子点所在的位置，通过自动分割图像、划分目标区域等一系列处理，可以快速准确地测量心脏舒张末期直径(EDD)、收缩末期直径(ESD)、舒张末期面积(EDA)、收缩末期面积(ESA)及心率(HR)等心脏功能参数。该方法有助于提升高通量生物样本检测中致病基因的筛查和分析效率，对以昆虫为模式生物的心血管疾病研究具有重要的价值。

金属离子激活的材料和器件已在科学研究和实际应用领域得到广泛的尝试。荧光离子丰富多彩的发光性质极为令人关注, 在多功能应用中起到重要的作用。介绍了研究组的最近几方面的工作。首先, 镧系掺杂上转化发光纳米材料作为探针或造影剂可用于包括荧光、MRI、X光和CT等多模式生物成像技术。具有高灵敏度和快速响应的生物传感器, 对于以有效方式及时准确地检测各种病毒基因极为重要。开发了上转换荧光纳米生物传感器用于病毒检测。另外, 研发了可以探测和获取对各种外界刺激的发光离子掺杂的复合材料。通过将磁场耦合到压电光子学, 提出和实现了磁致发光(MIL)。另外, 纳米电子和光电子器件的最终目标促进了原子层薄的二维材料研究。通过引入稀土离子到二维半导体实现了上下转换发光。最后, 展示了引入金属离子以及环境友好型的摩擦发电机, 将环境机械能转换为电能和光发射。这些工作将有助于发展未来能源器件和自驱动传感器。