O laboratório de Nanossensores é coordenado pelo Prof. Dr. Leandro José Raniero. Dentre os temas desenvolvidos destaca-se a caracterização de amostras por meio das técnicas de Espectroscopia Raman, Espectroscopia Raman Aprimorada por Superfície (SERS), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier, Espectroscopia UV-Visível, Espectroscopia de Correlação de Fótons e Espectroscopia de Fluorescência. A utilização destas técnicas visa obter informações sobre quantificação de analitos e de processos de modificações químicas em DNA, proteínas, fotossensibilizadores, etc. Assim, como determinar alterações químicas em amostras de fluídos corporais, tecidos biológicos e microrganismos, com objetivo de avaliar a eficiência de tratamentos, bem como ferramenta de diagnóstico.

Outro destaque é a pesquisa em nanomateriais inteligentes, que são nanoestruturas multifuncionais, que combinam nanopartículas, fármacos e biomoléculas, como por exemplo, anticorpos. As nanopartículas funcionam como carreadores dos fármacos e, as biomoléculas têm a função de aumentar a afinidade por tecidos biólogos específicos, aumentando a especificidade de medicamentos e diminuindo efeitos colaterais. As nanoestruturas também podem carrear marcadores fluorescentes, que permitem sua utilização como ferramenta de diagnóstico, mais sensíveis e específicas. Os nanomateriais também podem ser incorporadas na composição de compósitos para melhorar as suas propriedades bioativas, melhorando a biocompatibilidade de materiais aplicados em tecidos biológicos.