За цим напрямком проводяться токсикологічні дослідження біологічної дії різних хімічних сполук у мікро- та нанорозмірному діапазоні. За допомогою сучасних електронно- мікроскопічних цитологічних, цитохімічних, біохімічних та імунологічних методів in vitro (на культурах клітин і тканин) та in vivo (щури лінії Вістар) досліджуються закономірності клітинних та системних реакцій на вплив важких металів в залежності від розміру та питомої поверхні наночастинок, закономірності їх проникнення крізь шкіру та ендотелій кровоносних судин, особливості токсикокінетики та токсикодинаміки; досліджується можливість застосування сольватаційних гібридних рівнянь для оцінки ризику крізь шкірної дії пестицидів, що використовуються у сільському господарстві України; розробляються нові методи аналізу сумішевих форм пестицидів на основі мультизалишкового та елементного хроматографічного аналізу; визначаються основні шкідливі чинники виробничого середовища та трудового процесу у сучасних офісних приміщеннях та вивчається їх вплив на стан здоров’я та функціональний стан організму офісних працівників; розроблюються гігієнічні нормативи освітленості при використанні світлодіодних ламп; проводиться гігієнічна оцінка сучасних технологій отримання біопаливала сільськогосподарської сировини. Ці дослідження мають отримати подальший розвиток.
Розробляються ідеологічні основи та системні принципи програмного та нормативно-технічного забезпечення Державного Реєстру профзахворювань. Розробляються цільові технічні завдання щодо програмного забезпечення АРМ для обслуговування Реєстру. Забезпечується придбання сучасного технічного обладнання.
Розвитком цього напрямку передбачено подальше поглиблення принципів і методів аналізу результатів епідеміологічних досліджень професійних та виробничо-обумовлених захворювань, у тому числі професійного раку. Заплановані дослідження поширеності захворювань на професійний туберкульоз серед окремих контингентів працюючих.
Перспективами розвитку цього напрямку є розробка науково-методичних засад надання реабілітаційної психофізіологічної допомоги учасникам бойових дій, постраждалим від наслідків бойового стресу та населенню зони конфлікту.
Дослідження з цього напрямку найближчим часом мають бути присвячені з’ясуванню ролі генетичної складової у розвитку ХОЗЛ пилової етіології у шахтарів. Встановленню генетичних маркерів генетичної схильності та стійкості до захворювання на ХОЗЛ. З’ясуванню ролі генетичної компоненти у розвитку ХОЗЛ як результату експресії генів «протеоліз-антипротеоліз» під впливом вугільного пилу.