Основні наукові інтереси відділу полягають у вивченні молекулярних механізмів кріоушкодження та кріозахисту біологічних систем різного рівня організації. Для розв'язання цих проблем співробітниками відділу розроблено та модифіковано декілька методологічних підходів з використанням низьких температур, які дозволяють проводити дослідження на молекулярному рівні. Досліджено вплив низької температури на конформаційну стабільність і біологічну активність біомакромолекул, функціональну цілісність тканинних клітин фетоплацентарного комплексу (сироватки та еритроцитів пуповинної крові та крові дорослих).
Цікавим напрямком наукової діяльності кафедри було вивчення впливу низьких температур і кріопротекторів на структурно-функціональні параметри ферментів, іммобілізованих на носію – біосенсорі. Створено захищену патентом технологію тривалого низькотемпературного зберігання ферментативних біосенсорів.
У відділі проводяться дослідження реакції біологічних тканин та їх екстрактів на низькі температури. Зокрема, було виявлено, що властивості екстрактів плаценти людини, отриманих з плаценти, що зберігалася при -196°C, не залежать від терміну зберігання. Такі екстракти зберігають здатність підвищувати осмотичну і кислотостійкість еритроцитів, антиоксидантну активність і протизапальні властивості екстрактів та їх окремих фракцій у порівнянні з екстрактами свіжої плаценти. Натомість існують відмінності у властивостях екстрактів, отриманих з плаценти, яка зберігалася понад 1 місяць при -20°C. Екстракти, отримані з плаценти, що зберігалися при -196 ° C, зберігають біологічну активність, здатність до прискорення процесів відновлення при опіках шкіри лабораторних тварин. Теоретичне значення отриманих результатів полягає в тому, що вони дозволяють уточнити сучасну концепцію кріоушкодження та кріозахисту біологічних структур, практичне значення полягає в розробці нових та модифікації наявних методів для кріоконсервації клітинних і тканинних суспензій та можливість використання розроблених методів експрес-оцінки їх біологічної активності.
Нещодавно вчені відділу вивчали вплив низьких температур на стан глобулярних білків у гідрогелях, які містять наночастинки. Основна мета роботи – з’ясувати можливість використання композиційних полімерних носіїв із включенням наноматеріалів для запобігання кріодеградації, пов’язаної з агрегацією біомакромолекул при заморожуванні та низькотемпературному зберіганні глобулярних білків, а також виробити рекомендації щодо тривалого низькотемпературного зберігання. температурне зберігання біологічно активних речовин.
У відділі проводяться дослідження взаємодії, цитотоксичності та біосумісності вуглецевих наноматеріалів (фулеренів, нанотрубок, нановуглецевих структур, графену) з клітинами та клітинними органелами.
Співробітники відділу виявили явище оптичної та акустичної емісії на етапах кріоконсервації та визначили його роль у кріопошкодженні клітинних суспензій.