Специалист в области молекулярной физиологии, нейробиологии, оптического биоимиджинга, автор более 100 научных работ (h=31, ИЦ WoS 4382) и 5 патентов.

Член-корреспондент РАН по Отделению физиологических наук с 02.06.2022. Профессор РАН с 26.01.2016.  

Научные интересы

Разработаны новые подходы к управлению активностью клеток, тканей и органов методами термогенетики, с помощью термочувствительных ионных каналов и различных источников тепловой энергии. 

Разработаны генетически кодируемые биосенсоры для детекции короткоживущих
редокс-активных соединений в живых системах. Индикаторы семейства HyPer для детекции пероксида водорода позволили исследовать динамику этой молекулы в различных патологических и физиологических процессах. Генетически кодируемый сенсор Hypocrates позволил визуализировать динамику гипогалогенных кислот в моделях фагоцитоза и воспаления in vivo.

Созданы новые биосенсоры NAD+/NADH, редокс-статуса глутатиона, и рН, с помощью которых была исследована динамика метаболических процессов в синапсах нейронов и в процессе регенерации амфибий. 

Разработаны инновационные подходы к изучению роли активных форм кислорода в организме с помощью новых технологий хемогенетики и метаболической инженерии.

Ведёт преподавательскую работу, читая студентам Биологического
факультета ФГБУ ВО МГУ им. М. В. Ломоносова лекции. Под его руководством выполнены и защищены 6 кандидатских диссертаций, член редколлегии журнала Вестник РГМУ, эксперт ОФРАН, ряда европейских научных фондов.