דנ"א, המולקולה המשמשת כחומר הגנטי שלנו, היא פולימר, כלומר שרשרת ארוכה הבנויה ממספר גדול של יחידות דומות. יחידות אלה נקראות "בסיסים". סדר הבסיסים בדנ"א קובע את התכונות המבניות ואת התכונות הכימיות שלו. מטרות המחקר היו לבנות חומצות גרעין פונקציונליות, הפועלות כ"מכונות מולקולריות", כזרזים ייחודיים וכחומרים בעלי תכונות פיזיקליות, כימיות ואופטיות חדשות. המחקר הוביל לכמה הישגים יישומיים. אחד מהם הוא פיתוח שיטות אופטיות ואלקטרוכימיות רגישות ביותר לחישת רעלנים, רצפים ספציפיים של דנ"א (גנים), ויוני מתכות רעילות (דוגמת עופרת וכספית). החיישנים מאופיינים בסלקטיביות גבוהה, כלומר מזהים חומרים באופן ספציפי מאוד, ופועלים בלי צורך במכשור או במעבדות ייעודיות. החיישנים שפותחו מאפשרים זיהוי מהיר ורגיש של גנים פגומים; של גורמי מחלות (פתוגנים); של חלבונים שנוכחותם בגוף מעידה על מחלות שונות (סמנים חלבוניים); של רעלנים סביבתיים ושל יוני מתכת המהווים סיכון סביבתי. מולקולות דנ"א אחרות פעלו על ננו-חלקיקי זהב וארגנו אותם במבנים מסודרים מסוימים, המאופיינים בתכונות אופטיות ייחודיות ובקטליזטורים המאפשרים להפעיל ולעצור את התהליכים, בדומה למתג חשמלי. מולקולות דנ"א אלה פעלו אפוא כ"מכונות דנ"א". כמו כן הוכנו ג'לים המורכבים מיחידות דנ"א פונקציונליות. ג'לים אלה הם בעלי מבנה גיאומטרי מוגדר, ומסוגלים לעבור למבנה נוזלי-למחצה בלתי מסודר. המצב הבלתי מסודר כולל אלמנט של "זיכרון", המאפשר שחזור של מבנה הג'ל המסודר. חומרים אלה עשויים לשמש להצפנת מידע. במהלך המחקר הוכנו גם מיקרו-קפסולות (מיקרו-כמוסות) של דנ"א, המלאות בתרופות כימותרפיות. קפסולות אלה ניתנות לפתיחה בנוכחות סמנים אופייניים לתאים סרטניים. הניסויים הראשוניים הצביעו על פגיעה סלקטיבית בתאים סרטניים כתוצאה מחדירת המיקרו-קפסולות לתאים אלה. במהלך המחקר יוצרו אפוא מבנים שונים ממולקולות דנ"א. מבנים אלה משרתים מטרות הנדסיות ורפואיות, ועשויים לשמש בטווח נרחב של יישומים וטכנולוגיות.