אנו משתמשים בספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית (תמ"ג) במצב מוצק, ומפתחים שיטות חדשות, כדי לפענח ברזולוציה אטומית מבנים של חלבונים, אנזימים וקומפלקסים ביולוגים.
בעזרת תמ״ג אנחנו מפענחים ברזולוציה אטומית מבנים של וירוסים שלמים (למשל הפאג׳ M13), חוקרים את הבסיס המולקולרי לפעולה של ליתיום כתרופה עיקרית למחלות פסיכיאטריות מסוימות, ומאפיינים את האינטראקציות של חלבונים עם DNA ו RNA וכן אינטראקציות של חלבונים עם משטחים כמו צלולוז.
במקרים רבים אנו מפתחים שיטות חדשות לשיפור הרזולוציה והיעילות של שיטות תמ״ג, כאשר מכניקה קוונטית משמשת ככלי העיקרי בתהליך זה. בנוסף אנו עובדים על שיטות מתקדמות של איסוף ועיבוד אותות שלא ע״י טרנספורם פוריה (non-uniform sampling)
בשנים האחרונות התחלנו פרויקטים בתחום מדעי הסביבה עם דגש על קיבוע של פסולת רעילה במטריצות גאופולימריות תוך שימוש בשיטות אפיון מתקדמות וחדשות בתמ״ג.
אחד מתחומי המחקר הבולטים בקבוצה הוא פיתוח שיטות חדשות למדידת מרחקים מדויקים (עד עשירית של אנגסטרום) בין אטומים (בדגש על יונים של מתכות) עם גרעינים בעלי מומנט קוודרופולרי גבוה, ואטומים 'מסובכים' נוספים (לדוגמה – אטומים בעלי קבוע גירומגנטי נמוך, שכיחות טבעית נמוכה, הפרדה נמוכה וכו').
אנו מפתחים טכניקות למדידה ואפיון של אתרי קישור של ליתיום. ליתיום, בצורה של ליתיום קרבונט, משמש כתרופה לדיכאון, מניה דיפרסיה ומחלות נפש אחרות. פרט לתמ"ג, כמעט ולא קיימות טכניקות ספקטרוסקופיות לאפיין את אתרי הקישור שלו בגלל המשקל האטומי הנמוך ובגלל שקבוע הקישור הוא נמוך.
