La linea di ricerca riguarda la progettazione, lo sviluppo e l’utilizzo di metodi fisici scarsamente perturbativi per studiare il vivente e le sue interazioni alla nanoscala sia nel dominio dello spazio che del tempo. In particolare, ci si riferisce a metodi di super risoluzione ottica – nanoscopia ottica – che permettono di studiare il vivente scalando dalle singole molecole (DNA, RNA, proteine e loro complessi) alla cellule fino a organi e tessuti. I metodi riguardano ottica lineare e non lineare. Vengono altresì sviluppati approcci multimodali e di tipo correlativo, ad esempio accoppiamento misure elettriche-fluorescenti o nanoscopia ottica in campo lontano e microscopia di forza a sonda a scansione. Le principali applicazioni riguardano casi di oncologia molecolare e patologie neurodegenerative.