La ricerca dell’Istituto di Tecnologie Biomediche spicca nel panorama nazionale per una caratteristica unica, essendo focalizzata sullo sviluppo delle metodologie omiche (genomica, proteomica e bioinformatica) e sulla loro applicazione allo studio di malattie umane a base genetica, epigenomica e indotte dall’ambiente. L'attività di proteomica consiste nell'applicare metodi di spettrometria di massa allo studio dei sistemi proteici complessi in cellule, tessuti e liquidi biologici. La genomica applica procedure di sequenzialmente massivo allo studio del DNA e RNA nelle malattie dell’uomo e nei microrganismi patogeni. La Bioinformatica si occupa dello sviluppo di algoritmi per l’analisi genomica e trascrittomica e di tecnologie di calcolo avanzato per la progettazione di nuovi farmaci e per la System Biology, volta alla creazione di nuovi modelli dedicati allo studio del ciclo cellulare. L 'altra attività importante dell'Istituto riguarda lo studio dei meccanismi patogenici e delle strategie terapeutiche di malattie. Nell’oncologia per comprendere i meccanismi di conversione delle cellule staminali umane normali in tumorali si studiano i geni e i pathways che controllano l’autorinnovamento delle cellule staminali utilizzando cellule staminali normali e tumorali, cellule pluripotenti indotte e cellule staminali mesenchimali e il loro impiego in medicina rigenerativa. Nelle malattie neurodegenerative si studiano i meccanismi patogenici e l’epidemiologia di Alzheimer, Parkinson e Sclerosi Multipla; inoltre si indagano con attenzione ai meccanismi di invecchiamento cerebrale che sono alla base di queste malattie. L’Istituto conduce anche studi di bioetica ed etica della ricerca, con particolari interesse in neuroetica ed etica medica.