1 - Изучение физических явлений и процессов, которые могут быть использованы для создания принципиально новых приборов и методов экспериментальной физики;
2 - Разработка новых принципов и методов измерений физических величин, основанных на современных достижениях в различных областях физики и позволяющих существенно увеличить точность, чувствительность и быстродействие измерений;
3 - Разработка и создание научной аппаратуры и приборов для экспериментальных исследований в области измерения и обработки информации характеристик биологических тканей;
4 - Разработка и создание экспериментальных установок для проведения экспериментальных исследований в области измерения и обработки информации характеристик биологических тканей;
5 - Разработка и создание средств автоматизации физического эксперимента;
6 - Разработка методов математической обработки экспериментальных результатов;
7 - Моделирование физических явлений и процессов;
8 - Разработка и создание лечебно-диагностических методик и аппаратурных комплексов для биомедицинских исследований

1 - Лазеры и лазерная оптика; новые лазерные среды и новые лазерные источники; лазерные системы;
2 - Взаимодействие лазерного излучения с веществом; лазерная плазма; лазерные установки и в том числе со сверхсильными световыми полями; генерация и ускорение заряженных частиц; генерация наночастиц и модификация поверхности, создание на этой основе датчиков и устройств;
3 - Нелинейная оптика; генерация гармоник и суперконтинума; вынужденные рассеяния; нелинейнооптические материалы; фотонные кристаллы и устройства;
4 - Оптические материалы и устройства; голография; интегральная оптика; микроскопия; оптические сенсоры, измерения и метрология; плазмоника и оптика поверхности; физическая оптика;
5 - Медицинская оптика и биотехнологии;
6 - Оптика сверхбыстрых процессов;
7 - Лазерная спектроскопия и стандарты частоты; охлаждение атомов и молекул;
8 - Оптическая обработка информации; фурье-оптика; обработка сигналов; волоконная оптика и оптическая связь; оптоэлектроника; обработка изображений;
9 - Квантовая оптика, квантовая информатика, квантовая связь и квантовые вычисления. Структурированные световые потоки и сжатый свет; генераторы и приёмники единичных фотонов; использование квантовых свойств света для создания устройств; квантовая теория лазерных систем.

1 - Экспериментально-теоретическое определение энергетических и структурно-динамических параметров строения молекул и молекулярных соединений, а также их спектральных характеристик;
2 - Экспериментальное определение термодинамических свойств веществ, расчет термодинамических функций простых и сложных систем, в том числе на основе методов статистической термодинамики, изучение термодинамических аспектов фазовых превращений и фазовых переходов;
3 - Определение термодинамических характеристик процессов на поверхности, установление закономерностей адсорбции на границе раздела фаз и формирования активных центров на таких поверхностях;
4 - Теория растворов, межмолекулярные и межчастичные взаимодействия. Компьютерное моделирование строения, свойств и спектральных характеристик молекул и их комплексов в простых и непростых жидкостях, а также ранних стадий процессов растворения и зародышеобразования;
5 - Изучение физико-химических свойств изолированных молекул и молекулярных соединений при воздействии на них внешних электромагнитных полей, потока заряженных частиц, а также экстремально высоких/низких температурах и давлениях;
6 - Химические превращения, потоки массы, энергии и энтропии пространственных и временных структур в неравновесных системах;
7 - Макрокинетика, механизмы сложных химических процессов, физико-химическая гидродинамика, растворение и кристаллизация;
8 - Динамика элементарного акта химических реакций. Механизмы реакции с участием активных частиц;
9 - Связь реакционной способности реагентов с их строением и условиями протекания химической реакции;
10 - Создание и разработка методов компьютерного моделирования строения и механизмов превращений химических соединений на основе представлений квантовой механики, различных топологических и статистических методов, включая методы машинного обучения, методов молекулярной механики и молекулярной динамики, а также подходов типа структурасвойства;
11 - Получение методами квантовой химии и компьютерного моделирования данных об электронной структуре, поверхностях потенциальной и свободной энергии, реакционной способности и динамике превращений химических соединений, находящихся в различном окружении, в том числе в кластерах, клатратах, твердых и жидкокристаллических матрицах, в полостях конденсированных среди и белковом окружении;
12 - Физико-химические основы процессов химической технологии и синтеза новых материалов.

1 - Молекулярные и клеточные механизмы биологического действия ионизирующих излучений;
2 - Особенности лучевого поражения организмов. Радиочувствительность и радиопораженность. Радиорезистентность;
3 - Пострадиационные структурные и функциональные изменения в тканях и органах живых объектов;
4 - Механизмы и последствия действия облучения в зависимости от вида излучений, величины и мощности дозы, распределения ее во времени и объеме облучаемого объекта. Особенности биологического действия малых доз радиации;
5 - Воздействие доз облучения на животных и человека от различных источников ионизирующего излучения;
6 - Зависимость доза - эффект и патогенетические механизмы формирования отдаленных эффектов;
7 - Радиобиологические эффекты облучения. Острое и хроническое облучение. Внутриутробное облучение;
8 - Комбинированное и сочетанное воздействие ионизирующих излучений (химические, физические и другие факторы) на живые организмы;
9 - Прикладное применение ионизирующих излучений в биологии и медицине;
10 - Клиническая радиобиология, радиационная онкология, лучевая терапия;
11 - Анализ и сравнительная характеристика механизмов ионизирующих и неионизирующих излучений.

1 - Изучение строения клеток и тканей и общих закономерностей генеза, ультраструктурной организации и функции клеток эукариот, в том числе в составе тканей и органов;
2 - Клеточные компартменты и органеллы, их пространственная и структурно-функциональная организация. Цитоплазма, ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, комплекс Гольджи, эндосомы, лизосомы и лизосомоподобные органеллы, пероксисомы, хлоропласты и другие пластиды, плазматическая мембрана, клеточная оболочка. Рибосомы. Протеасомы. Немембранные органеллы и структуры, формируемые внутренне неупорядоченными белками и РНК;
3 - Организация ядра. Ядрышко, ядерные тельца, ядерная мембрана, ядерные поры;
4 - Пространственная организация генома. Топологические домены генома. Структурнофункциональная и пространственная организация хромосом, их реорганизация в ходе эволюции, в онтогенезе и в ходе клеточной дифференцировки;
5 - Клеточные механизмы репликации и репарации;
6 - Мембраны клетки и органелл, их состав и структурно-функциональная организация. Ионные каналы, транспортеры и другие механизмы транспорта через мембрану. Механизмы поддержания ионного гомеостаза;
7 - Везикулярный транспорт и механизмы его регуляции. Межклеточный транспорт; 8. Внутриклеточная сигнализация, межклеточная сигнализация. Рецепторные системы клетки;
9 - Клеточный цикл, его контроль и регуляция;
10 - Изучение закономерностей цито- и гистогенеза, клеточной дифференцировки, физиологической и репаративной регенерации тканей, а также, регуляции этих процессов;
11 - Изучение закономерностей изменения структурной и цитохимической организации клеток при культивировании их вне организма, определение условий для получения клеток с заданными свойствами, изучение особенностей формирования тканей in vitro;
12 - Генетика соматических культивируемых клеток, клеточные гибриды, редактирование клеточного генома. 3D-культуры;
13 - Изучение молекулярных, иммунологических, цитохимических и физиологических аспектов жизненного цикла клеток при экспериментальных (в том числе повреждающих) воздействиях. Изучение пролиферации клеток, старения и клеточной гибели;
14 - Исследование адаптации клеток и тканей к действию различных факторов внешней среды;
15 - Стволовые клетки, регуляция их жизненного цикла, функции. Особенности биологии стволовых опухолевых клеток. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки;
16 - Особенности биологии трансформированных клеток. Механизмы трансформации;
17 - Цитоскелет, его роль в регуляции внутриклеточных процессов. Движение клеточных органелл и клеток;
18 - Энергетика клетки, регуляция редокс-статуса клетки. Молекулярные, иммунологические и физиологические аспекты изучения клеток многоклеточных и одноклеточных организмов в норме и патологии;
19 - Клеточные технологии как основа для разработки терапевтических подходов для лечения различных патологий. Создание клеточных моделей различных заболеваний, в том числе наследственных;
20 - Системный анализ взаимоотношений клеток в составе тканей и органов. Внутриклеточный симбиоз/паразитизм;
21 - Сравнительное изучение тканевых элементов у животных и человека в связи с проблемами параллелизма и дивергентной дифференцировки клеток и тканей;
22 - Разработка и применение новых экспериментальных моделей и методов гистотехнологии, культивирования клеток, цитологической диагностики, иммуноцитохимии, микроскопии, компьютерной морфометрии, цифрового анализа изображений, методов молекулярно-генетического анализа индивидуальных клеток, а также, других методов, необходимых для проведения исследований в области клеточной биологии;
23 - Биоинформационный анализ и математическое моделирование клетки и клеточных процессов.

1 - Телемедицинские системы диагностики, контроля и коррекции состояния здоровья пациента;
2 - Технические средства и системы, обеспечивающие повышение точности медицинской диагностики, воспроизводимости и сопоставимости результатов биомедицинских исследований;
3 - Методы, модели и алгоритмы обработки данных, включая распознавание образов, для медицинских информационных и интеллектуальных систем, обеспечивающих повышение эффективности медико-биологических исследований;
4 - Математическое моделирование медико-биологических процессов;
6 - Системы поддержки принятия решений в медико-технологических процессах, информационные, управляющие и экспертные системы медицинского назначения.

1 - Осуществление профилактики возникновения злокачественных опухолей на основе изучения факторов внешней и внутренней среды организма;
2 - Исследования на молекулярном, клеточном и органном уровнях этиологии и патогенеза злокачественных опухолей, основанные на современных достижениях ряда естественных наук (генетики, молекулярной биологии, морфологии, иммунологии, биохимии, биофизики и др.);
3 - Разработка и совершенствование программ скрининга и ранней диагностики онкологических заболеваний;
4 - Дальнейшее развитие оперативных приемов с использованием всех достижений анестезиологии, реаниматологии и хирургии, направленных на лечение онкологических заболеваний;
5 - Внедрение в клиническую практику достижений фармакологии в области создания и использования цитостатиков, гормонов, биологически активных препаратов;
6 - Изучение на молекулярном, клеточном и органном уровнях особенностей возникновения и развития онкологических заболеваний в детском и подростковом возрасте. Разработка и совершенствование методов диагностики, лечения и профилактики в области педиатрической онкологии;
7 - Разработка и совершенствование различных вариантов лучевой терапии злокачественных опухолей в качестве самостоятельного радикального, паллиативного и симптоматического пособия, а также компонента комбинированного и комплексного лечения;
8 - Разработка, совершенствование и апробация различных способов радиомодификации (усиление степени лучевых повреждений опухоли либо защита от лучевых повреждений нормальных тканей);
9 - Оптимизация использования различных сочетаний наружного, интраоперационного, внутриполостного, внутритканевого, аппликационного способов подведения дозы ионизирующего излучения при условии обеспечения гарантии качества лучевой терапии по клиническим, радиобиологическим и дозиметрическим позициям;
10 - Оценка эффективности противоопухолевого лечения на основе анализа отдаленных результатов

1 - Выявление патогенетически обоснованных фармакологических мишеней;
2 - Разработка и фармакологическая валидация экспериментальных моделей патологических состояний;
3 - Изыскание, дизайн in silico, конструирование базовых структур, воздействующих на фармакологические мишени. Выявление фармакологически активных веществ среди природных и впервые синтезированных соединений, продуктов биотехнологии, генной инженерии и других современных технологий на экспериментальных моделях in vitro, ex vivo и in vivo;
4 - Исследование зависимости «структура–активность» в различных классах фармакологических веществ. Целенаправленный синтез и скрининг фармакологических веществ;
5 - Исследование механизмов действия фармакологических веществ в экспериментах на животных, на изолированных органах и тканях, а также на культурах клеток;
6 - Изучение фармакодинамики, фармакокинетики и метаболизма лекарственных средств. Установление связей между дозами, концентрациями и эффективностью лекарственных средств. Экстраполяция полученных данных с биологических моделей на человека;
7 - Экспериментальное (доклиническое) изучение безопасности лекарственных средств. Изучение токсичности при однократном и многократном введении, включая оценку специфической токсичности и нежелательных побочных эффектов (мутагенность, эмбриотоксичность, тератогенность, влияние на репродуктивную функцию, аллергизирующее действие, иммунотоксичность и канцерогенность);
8 - Исследование фармакодинамики лекарственных средств в клинике, включая оценку чувствительности возбудителей, вызывающих различные заболевания у человека, к химиопрепаратам;
9 - Изучение взаимодействия лекарственных средств, разработка наиболее рациональных комбинаций при проведении современной фармакотерапии;
10 - Проведение фармакогенетических исследований;
11 - Исследование биоэквивалентности лекарственных средств у здоровых добровольцев и пациентов;
12 - Разработка методологии и проведение терапевтического лекарственного мониторинга препаратов с учетом клинической эффективности и возможности проявления нежелательных реакций лекарственных средств;
13 - Изучение клинической эффективности лекарственных средств у пациентов с различными заболеваниями в открытых, двойных слепых, рандомизированных, сравнительных и/или плацебоконтролируемых исследованиях;
14 - Проведение метаанализа и систематического анализа;
15 - Разработка методов математического моделирования, в том числе, выбора дозирования лекарственных средств при их первичном и курсовом назначении;
16 - Изучение научных подходов к совершенствованию системы фармаконадзора. Мониторинг безопасности лекарственных средств, изучение нежелательных реакций лекарственных средств, разработка методов их профилактики и коррекции;
17 - Изучение влияния лекарственных средств на качество жизни пациентов и здоровых добровольцев;
18 - Фармакоэпидемиологические (ретроспективные и проспективные) исследования, включая изучение структуры назначения лекарственных средств при профилактике и лечении различных заболеваний;
19 - Фармакоэкономические исследования (анализ стоимости болезни, анализ «минимизации затрат», анализ «затраты-эффективность», анализ «затратыполезность», анализ «затраты-выгода», моделирование, АВС-, VEN- и частотный анализы в здравоохранении) и другие виды исследований;
20 - Разработка и оптимизация методов фармакотерапии и профилактики заболеваний у различных групп пациентов с учетом индивидуальных особенностей, включая исследование приверженности фармакотерапии (комплаентности);
21 - Этические и организационные аспекты проведения доклинических и клинических исследований лекарственных средств;
22 - Формулярная система лекарственных средств (формулярный список, формулярная статья) и клинические рекомендации (протоколы) и стандарты диагностики лечения различных заболеваний.

1 - Исследование и получение биологически активных веществ на основе направленного изменения структуры синтетического и природного происхождения и выявление связей и закономерностей между строением и свойствами веществ;
2 - Формулирование и развитие принципов стандартизации и установление нормативов качества, обеспечивающих терапевтическую активность и безопасность лекарственных;
3 - Разработка новых, совершенствование, унификация и валидация существующих методов контроля качества лекарственных средств на этапах их разработки, производства и потребления;
4 - Разработка методов анализа лекарственных веществ и их метаболитов в биологических объектах для фармакокинетических исследований, эколого-фармацевтического мониторинга, судебно-химической и наркологической экспертизы;
5 - Изучение вопросов рационального использования ресурсов лекарственного растительного сырья с учетом влияния различных факторов на накопление биологически активных веществ в сырье;
6 - Изучение химического состава лекарственного растительного сырья, установление строения, идентификация природных соединений, разработка методов выделения, стандартизации и контроля качества лекарственного растительного сырья и лекарственных форм на его основе;
7 - Изучение биофармацевтических аспектов стандартизации и контроля качества лекарственного растительного сырья и лекарственных форм на его основе; изучение влияния экологических факторов на химические и биологические свойства лекарственных растений; оценка экотоксикантов в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных средствах.