Działalność pracowni obejmuje badania nad nowymi rozwiązaniami w zakresie biosensorów i miniaturowych immunotestów na potrzeby diagnostyki klinicznej i analiz środowiskowych. W laboratorium opracowywane są nowoczesne nanomateriały funkcjonalne, jak również wykorzystywane są zaawansowane techniki charakteryzacji oddziaływań międzymolekularnych cząstek biologicznie aktywnych.
Jeden z dwóch głównych nurtów prowadzonych badań dotyczy konstrukcji biosensorów i biotestów wykorzystujących oddziaływania powinowactwa pomiędzy warstwą receptorową a analitem. Konstruujemy również nowoczesne platformy w postaci kaset i macierzy Lab-on-a-Foil oraz testów immunochromatograficznych typu Lab-on-a-Paper do zastosowań w medycynie czy wojskowości. W warstwach receptorowych stosujemy najczęściej przeciwciała i oligonukleotydy, które pozwalają na wykrywanie i oznaczanie analitów o dużym znaczeniu klinicznym np. markerów chorobowych. Jednocześnie przy użyciu nowoczesnych, bezznacznikowych technik bioanalitycznych jesteśmy w stanie określać parametry kinetyczne i termodynamiczne oddziaływań molekularnych, takie jak stałe szybkości reakcji, powinowactwo (KD) i selektywność.
Drugi nurt dotyczy syntezy funkcjonalnych nanocząstek na potrzeby opracowywanych przez nas, nowoczesnych systemów analitycznych. Nanocząstki metaliczne (głównie nanocząstki złota i innych metali szlachetnych) oraz nanocząstki tlenkowe (np. nanocząstki magnetyczne tlenku żelaza(II) żelaza(III)) w połączeniu z bioreceptorami mogą znaleźć zastosowanie jako kluczowe elementy szybkich i czułych testów do wykrywania ważnych bioanalitów. Skupiamy się przede wszystkim na opracowywaniu nowych strategii detekcji lub amplifikacji sygnału w oparciu o właściwości optyczne/plazmoniczne nanorepotrerów (anizotropowe nanocząstki złota) lub wykorzystując ich aktywność katalityczną typu peroksydazy (nanocząstki metali szlachetnych i typu mieszanego). Z kolei nanocząstki magnetyczne, jak również nanostruktury hybrydowe magnetyczno-katalityczne, otwierają nowe możliwości separacji magnetycznej analitu, a tym samym poprawy granic detekcji. W obszarze naszych zainteresowań znajduje się zarówno synteza i biofunkcjonalizacja nanostruktur ukierunkowanych na konkretne zastosowanie bioanalityczne lub terapeutyczne, jak również projektowanie i charakteryzacja ich właściwości powierzchniowych.