Клинические исследования и разработки в области создания и практического применения искусственного сердца, аппаратов вспомогательного кровообращения, искусственного лёгкого, протезов клапанов сердца, имплантируемых электрокардио- и нейростимуляторов, все виды операций на сердце, включая трансплантацию сердца, трансплантацию печени, поджелудочной железы, почек, бета-клеток при сахарном диабете, стволовых клеток при заболеваниях сердца и некоторых повреждениях центральной нервной системы. В течение 30 лет институт, единственный в России занимается разработкой и клиническим применением искусственного сердца и аппаратов вспомогательного кровообращения, искусственных лёгких. Основные соисполнители Московский авиационный институт, ЗАО "МедИнж" и многие другие.