La struttura collabora attivamente a progetti di ricerca con altre strutture della Fondazione, in particolare con le due s.c. di Radioterapia. Inoltre, ha un ruolo importante nel garantire la qualità dei trattamenti radioterapici negli studi clinici nazionali e internazionali (es. EORTC).

Attualmente, i principali progetti di ricerca in cui la struttura è coinvolta sono:

Radioterapia
Studio dei danni neurocognitivi nei bambini sottoposti a radioterapia focale per tumori cerebrali, analisi che viene effettuata utilizzando immagini di risonanza magnetica costruite mediante il tensore di diffusione (Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging, MR-DTI). Lo studio è condotto in collaborazione con la s.c. di Oncologia Pediatrica e la S.s. di Radioterapia Pediatrica della Fondazione, con le unità di Riabilitazione Neuro-oncologica pediatrica e di Risonanza Magnetica dell’IRCCS E. Medea di Bosisio Parini e con il Politecnico di Milano.
Studio e realizzazione di modelli predittivi per la tossicità genito-urinaria e disfunzione erettile dopo radioterapia ad alte dosi, in collaborazione con la s.c. Radioterapia 1 e il programma prostata della Fondazione
Studio della tossicità cutanea mediante spettroscopia ottica nelle pazienti sottoposte a radioterapia con fasci esterni per tumore della mammella. In collaborazione con la s.c. Radioterapia 1 e il programma prostata della Fondazione
Studio della distribuzione di dose nelle pazienti sottoposte a radioterapia postmastectomia con ricostruzione della mammella mediante espansori tissutali: Valutazione della dose con riempimento dell’espansore parziale e completo. In collaborazione con la s.c. Radioterapia 1 e la s.c. Chirurgia Plastica e Ricostruttiva.
Studio di nuovi dosimetri per dosimetria in vivo nei trattamenti di Brachiterapia HDR. In particolare, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università degli studi di Milano e il Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong (Australia) è in fase di caratterizzazione un dosimetro a tecnologia MOSFET, mentre in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università degli studi di Milano, il Dipartimento di Scienze dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca e l’azienza EL.SE (Trezzano sul Naviglio, Milano), è in fase di sviluppo e ottimizzazione un dosimetro a scintillazione con guida a fibra ottica.
Sviluppo ed applicazione di nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti. Il progetto coordinato dall’Università di  Pisa e dal Politecnico di Milano (sezione di Ingegneria Nucleare) coinvolgerà anche le Università di Pavia, Cagliari,

Radiologia
Studio della dose durante gli esami di tomo sintesi, in collaborazione con la s.s. Radiologia Senologica della Fondazione


Radiazioni non ionizzanti
Studio della fluorescenza del sangue per la diagnosi dei tumori del retto, in collaborazione con la s.c. Chirurgia Generale Indirizzo Oncologico 2 (Colon retto) e la s.c. Endoscopia Diagnostica e Chirurgia Endoscopica della Fondazione.