张寒琦研究员专注于生物化学传感器与中草药有效成分的提取、分离与测定。其研究领域覆盖生物分析、生物分子与药物分子的相互作用以及中药有效成分的提取方法。

在生物分析方面，张寒琦采用表面等离子体子共振（SPR）生物传感器，对包括B因子、补体4、破伤风抗体、bFGF、心肌肌钙蛋白、DNA在内的多种生物分子进行测定与相互作用研究。研究成果发表于Anal. Biochem.、Anal. Chim. Acta.、Talanta等国际知名杂志。

针对生物分子与药物分子的相互作用，张寒琦利用SPR技术、荧光光谱法和吸收光谱法等光谱技术，深入探讨中药有效成分与西药间的相互作用。相关研究发表在Spectrochim. Acta、J. Mol. Struct.等期刊上。

在中药有效成分的提取方法研究中，张寒琦在常规提取方法的基础上，对微波萃取法进行了深入研究，开发并建立了谐振腔流动微波萃取法、超声波雾化萃取法、微波无溶剂萃取法等创新方法。研究成果在高等学校化学学报、分析化学等学术期刊上发表。