Die Forschung in Molekular- und Zellbiologie, Medizin und Prozesssensorik (Sensorsysteme zur Überwachung vielfältiger Prozesse im industriellen und wissenschaftlichen Bereich) erfordert heute oftmals Fortschritte im Bereich der Nanotechnik, um z.B. molekulare Prozesse mit der höchst möglichen Auflösung zu untersuchen mit dem Ziel, u.a. unbekannte Abläufe von metabolischen Prozessen zu entschlüsseln. Ausgehend von Problemstellungen dieser Bereiche erfolgen Design und Konstruktion neuer Messaufbauten, die nicht nur neue biologische Experimente ermöglichen, sondern auch Entwicklungen in den Bereichen Nanorobotik, Nanowerkzeuge und Systemsteuerung vorantreiben.
Abgeleitet davon werden innerhalb von AMiR Nanorobotersysteme entwickelt, welche die Möglichkeit bieten, einzigartige Studien auf der Nanometerskala durchzuführen. Dies umfasst zum Beispiel Untersuchungen von einzelnen Zellen (z.B. Bakterien) bis hin zu kompletten Zellverbunden (z.B. bakterielle Biofilme), die eine elektrische und mechanische Charakterisierung ermöglichen, welche dann zu einem verbesserten Verständnis der ablaufenden Prozesse führt. Zusätzlich soll mit den Nanorobotersystemen die Möglichkeit geschaffen werden, Zellverbunde, Zellen und selbst Zellbestandteile direkt zu manipulieren (z.B. Bau von DNA- oder CNT-Netzwerken für Schaltkreise im unteren Nanometerbereich), welches neue Untersuchungen in allen Gebieten der Bio-Nanotechnologie und Nanotechnologie ermöglichen wird.