张良方的研究专注于仿生纳米医学，开创了细胞膜包裹纳米材料技术。通过把人体自身的细胞膜包裹在纳米材料的表面，这种全新的仿生纳米粒子不仅在体内具有优越的生物相容性，还可以利用细胞膜上的天然蛋白组分实现靶向药物递送。这些仿生纳米颗粒还可以像海绵一般有效吸附并清除人体内的多种毒素，炎症因子和病毒，能用于治疗许多细菌和病毒感染以及炎性疾病, 被称为细胞膜纳米海绵（Cellular Nanosponge）。由于成分来自于人体自身细胞膜和生物可降解材料，这些仿生纳米颗粒具有很高的安全性。基于这项平台技术，他的研究团队将人工合成的纳米材料与多种天然细胞膜相结合，开发出一系列新型的仿生纳米材料应用于生物医药的研发并取得了效果。相关技术已进行临床转化和产业化，开发多种剂型用于不同的适应症。