Материаловедение: коллоидная химия (синтез наночастиц и их функционализация), тонкий химический синтез, микроскопия и томография.
Нанобиосенсорика: разработка новых, высокочувствительных экспресс-методов определения различных молекул (токсинов, гербицидов, лекарственных препаратов и т.д.) на основе наночастиц.
Биокомпьютинг и нанороботика: разработка фундаментальных принципов создания молекулярных автоматов и нанороботов, а также их применение для прикладных задач.
Биотехнологии: генная инженерия, гибридомные технологии, клеточные технологии (культивирование высших клеток, изучение их взаимодействия с объектами живой и неживой природы).
Тераностика: создание систем направленной доставки лекарственных средств нового поколения на основе биокомпьютерных структур, способных самостоятельно проводить логический анализ совокупности биохимических сигналов микроокружения и осуществлять управляемое терапевтическое воздействие максимально эффективным образом. Исследования эффективности созданных тераностических агентов с помощью магнитно-резонансной томографии и проприетарных сенсорных систем.