1. 医学成像和数据分析新技术

着眼于临床病理和功能诊断，开展包括超声/光声成像以及磁共振功能成像新技术研究，探索医学影像数据分析以及辅助诊断新方法，促进临床问题驱动的医学影像交叉学科研究和成果转化。

2. 细胞力学与生物微纳米技术研究

基于力学原理和物理化学方法与生物学技术，研究细胞和分子的力学行为检测与表征，以及其力学特性。研究微流体芯片的制造和流体控制技术，进行细胞的物理化学特征分析和生物学特性分析，面向医学生化检测需要，研究微流控系统的设计制备和集成，促进其在临床医学中的应用。

3. 生物医学材料与器械及其力学特性研究

针对医用金属和高分子材料、纳米生物材料、仿生材料等先进医用材料，进行材料制备与表征方面的研究。通过力学分析和设计优化等，进行有关生物医用合金、纳米增强聚合物等为基础的诸如介入心血管支架、骨科和口腔植入物等方面的器械设计制造和力学行为研究，并结合组织工程和介入治疗等进行临床应用研究。

4. 器官与组织力学

基于力学原理与生理和病理测量，从器官和组织层面开展生物力学研究，探索与力学相关的医学问题，进而促进基础科研向临床转化过程，如：大动物实验、介入心脏病学、骨科和口腔植入物的活体验证等。