За науковими напрямками були отримані наступні основні результати:

• Показано принципову можливість визначення послідовності нуклеотидів у нуклеїновой кислоті на основі аналізу зв’язаних крутильних коливань азотистих основ. Отримано і інтерпретовано спектри кристалічних основ і нуклеозидів в далекій інфрачервоній області. Вперше виявлено гіпохромізм ДНК на коливальних рівнях на смугах поглинання подвійних і кратних зв’язків азотистих основ.
• Проведено дослідження термодинамічних і структурних параметрів біополімерів при їх тепловій денатурації. За допомогою методів адіабатичної калориметрії і інфрачервоної спектроскопії показано, що процес термічної денатурації глобулярних білків у нормальних фізіологічних умовах не є простим переходом типу глобула-клубок. Цей процес супроводжується руйнуванням гідратної оболонки білка і виникненням внутрішньо- і міжмолекулярних контактів, поява яких призводить до незворотності структурного переходу і зменшує сумарний енергетичний ефект. З’ясовано, що на відміну від білків, взаємодія між молекулами ДНК в концентрованих розчинах має ентропійну природу.
• Виконано великий цикл досліджень для з’ясування структури і стабільності гідратного оточення білків і нуклеїнових кислот з використанням спеціально розроблених експериментальних фізичних методів (діелектрометрія в мм діапазоні, інфрачервона спектроскопія вологих плівок, пьезогравіметрія і диференціальна скануюча мікрокалориметрія систем біополімер-вода). Показано, що конформаційні переходи в білках і нуклеїнових кислотах супроводжуються істотними змінами в гідратному оточенні біополімерів. Встановлено, що основний енергетичний ефект в конформаційних переходах викликаний взаємодією з водою. Ці результати дозволили зробити висновок про вирішальну роль води в стабілізації структури ДНК.
• Поряд з експериментальними дослідженнями за допомогою методів комп’ютерного моделювання – методів Монте Карло та молекулярної динаміки було проведено теоретичний аналіз гідратації біологічно активних речовин, нуклеїнових кислот. Побудовано нелінійні моделі гідратаційних А«В переходів в ДНК, які спостерігаються при зміні вмісту води в зразках.
• Вивчено структурні та енергетичні особливості взаємодії ДНК з біологічно активними речовинами (мутагенами, лікарськими препаратами), у тому числі з новосинтезованими антибіотиками типу актиноцину. Сформульовано найбільш ймовірні механізми такого комплексоутворення, що враховують вплив водного оточення, та визначено умови, за яких істотно змінюється термостабільність ДНК у присутності біоактивних агентів.
• На основі результатів дослідження діелектричних властивостей білків, нуклеїнових кислот та їх компонентів в мм і см діапазонах довжин хвиль, що виконано за допомогою оригінального диференційного діелектрометра, запропоновано молекулярні механізми взаємодії біомолекул з електромагнітними випромінюваннями цих діапазонів.
• За допомогою спектроскопічних методів, КВЧ діелектрометрії і гель-електрофорезу виявлено зміни в структурі ДНК і її гідратного оточення під впливом іонізуючого випромінювання в модельних експериментах при гамма-опроміненні системи ДНК-вода і в експериментах з ДНК, виділеної з лабораторних тварин, які перебували під впливом радіації в зоні Чорнобильської АЕС.
• Проведено дослідження з вивчення гідратації колагену, процесів мінералізації колагену і утворення комплексів мінералізованого колагену з титаном для з’ясування оптимальних умов формування таких систем при використанні у клінічній практиці.