Отдел организованно в 1961 г.
Основное направление научной работы - экспериментально-клиническое исследование молекулярных и мембранных механизмов инициации и прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний.
Оценивается роль изменений метаболичных процессов и структурно-функционального состояния мембран клеток сердечно-сосудистой системы (кардиомиоцитов, клеток сосудистой стенки и форменных элементов крови). Особое внимание отводится изучению значения интенсификации вольнорадикальних окислительных реакций в модификации белковых и липидных компонентов липопротеидов, белков крови при развитии и прогрессировании коронарогенних и некоронарогенних заболеваний сердца. На субклеточном и молекулярном уровнях исследуется биохимический состав, структурная организация и основные свойства (барьерные, ионтранспортные, рецепторные, антигенные) клеточных мембран, факторы нейрогуморальной регуляции метаболизма, плотность и чувствительность бета-адренорецепторов, активность ангиотензинперетворювального фермента, трансмембранные ионные градиенты, концентрация внутриклеточного кальция. Совместно с клиническими подразделами института разрабатываются биохимические критерии отбора больных для патогенетично обоснованного назначения новых лечебных средств и оценки их эффективности.
В работе используются современные исследовательский приемы: дифференциальное ультрацентрифугування, спектрофотометрия, хроматография, нефелометрия, радиолигандное связывание, иммуноферментные и другие методики.
За последние 10 лет опубликованы 280 научных работ, в том числе 115 - за границей, получено 15 патентов на изобретения, выдано одну монографию, 5 методических рекомендаций. Подготовлено 1 7 кандидатов наук и 1 доктора наук.