חלבונים הם מולקולות גדולות ומורכבות, המתארגנות במבנה תלת-ממדי שיש לו חשיבות רבה בקביעת התפקוד שלהן. כלים שיאפשרו לנו לחוש את פני השטח של חלבונים, כלומר לזהות את צורתם ואת היחסים בינם לבין מולקולות אחרות, יכולים אפוא להביא תועלת רבה. מולקולות סינתטיות שיחושו את פני השטח של חלבונים עשויות להוביל לפיתוח גלאים שיזהו סמני מחלה חלבוניים, ליצירת חיישנים שיעקבו אחר שינויים מבניים בחלבונים וכן לפיתוח מערכות המסוגלות לאתר תרופות פוטנציאליות על ידי זיהוי אינטראקציות חלבון-חלבון ואינטראקציות בין חלבונים למולקולות קטנות. פיתוח מולקולות סינתטיות כאלה הוא משימה מאתגרת ביותר, משום שפני השטח של חלבונים מתאפיינים במורכבות מבנית רבה. במחקר זה הראינו דרכים לפתרון בעיה זו, בעזרת חיישנים מולקולריים היכולים לקשור את חלבוני המטרה בשני אופנים: קישור ספציפי וקישור לא-ספציפי. הקישור הספציפי מושג באמצעות שימוש במולקולות ידועות (כגון חומרים מעכבים או תרופות) הקושרות את חלבון המטרה בצורה אופיינית ובסלקטיביות גבוהה. הקישור הלא-ספציפי מושג באמצעות שימוש בפפטידים (שרשרות של חומצות אמיניות) שתכונותיהם הכימיות (כגון מטען חשמלי) משלימות את התכונות של פני השטח של החלבון. לחיישנים אלו הצמדנו מולקולות זרחניות (פלואורסצנטיות) המגיבות על הקישור לחלבון על ידי שינוי עוצמת האור הנפלטת מהן. בעזרת שיטה זו הצלחנו ליצור "אפים כימיים", היכולים להבדיל בין סמני מחלה חלבוניים הדומים זה לזה ולזהותם בנוזלי גוף, וכן לעקוב אחר שינויים מבניים ואינטראקציות פני שטח של חלבונים.