struttura molecolare di nuovi composti bioattivi, allo studio delle proprietà biologiche (saggi cellulari ed enzimatici, modelli ex vivo, modelli animali) e del meccanismo di azione di composti bioattivi, alla sintesi e funzionalizzazione di molecole organiche, allo studio del meccanismo e della cinetica di reazioni di interesse industriale. Per il settore farmaceutico, le attività dedicate all'analisi, sintesi e valutazione biologica delle piccole molecole organiche bioattive sono in grado di supportare studi di lead compounds e sviluppo preclinico di lipidi, prodotti naturali, peptidi e biomarcatori per l'oncologia, l'immunologia e le neuroscienze. In biotecnologia l'Istituto conduce ricerca nello sviluppo ed implementazione di processi basati su enzimi estremofili e whole-cell per la mitigazione biologica della CO₂ e per la produzione di idrogeno, ingredienti alimentari e composti funzionali e/o bioattivi dalla conversione di matrici naturali e residui agro-alimentari.

Inoltre, l'Istituto ha una banca di campioni biologici marini e microorganismi coltivabili che formano una collezione unica per la preparazione di library di prodotti naturali che coprono uno spazio chimico per approcciare studi di chemical biology e progetti di high-troughput screening. Attraverso approcci innovativi su nuovi meccanismi d'azione e bersagli biologici, l'Istituto può offrire un supporto adeguato all'utilizzo di queste collezioni anche in settori diversi da quello farmaceutico, incluso cosmetica, nutraceutica ed alimentare. Un punto di forza fondamentale è la nostra piattaforma di scoperta di prodotti naturali bioattivi che comprende una collezione di small molecules in continua evoluzione. Quando questi composti non soddisfano tutti i criteri per essere considerati New Chemical Entities (NCE), le proprietà chimiche sono migliorate in modo iterativo mediante opportune modifiche strutturali. Il processo di ottimizzazione Hit-to-tool post-screening viene eseguito attraverso un massivo ricorso alla sintesi chimica.