Разработка мультимодальных контрастных агентов. Применение методов индуцированной кристаллизации адсорбции и последовательной адсорбции для инкапсуляции неорганических наночастиц, а также молекул органических красителей или белков в неорганическую матрицу с in situ оптическим контролем. Технологии создания и стабилизации микронных и субмикронных пузырьков и капель. Технология синтеза наночастиц оксидов железа с целью применения для МРТ контрастирования и магнитофореза.

Разработка технологий жидкой и газовой биопсии. Разработка сенсорных устройств для анализа биологических жидкостей и выдыхаемого воздуха с целью ранней диагностики и оценки эффективности лечения онкологических и эндокринных заболеваний, которые комбинируют высокочувствительные оптические сенсоры и микрофлюидные.

Разработка систем доставки лекарств (композитных контейнеров субмикронного и микронного размера) с реализацией управления проницаемости высокочастотным ультразвуком. Разработка нанокомпозитных контейнеров, инкапсуляции биоактивных веществ, обеспечение необходимой чувствительности проницаемости контейнеров к ультразвуковому излучению.

Разработка устройств для мультиспектральной визуализации. Разработка устройств на количественной оценки состояния биологической ткани методами анализа изображений и/или интенсивности диффузно-рассеянного, флуоресцентного, оптоакустических сигналов.