1. Междисциплинарные фундаментальные исследования в области нанонауки, включая разработку технологии конвергенции нано-, био-, инфо- и когнитивных наук.
2. Нанобиотехнологии и нанотехнологии для медицины, включая:
а) нанобиосенсорику, в том числе гибридные системы и устройства;
б) материалы и технологии их обработки для медицинских изделий, в том числе для имплантов и фиксирующих инструментов;
в) технологии и системы целевой доставки лекарств;
г) использование наночастиц для диагностики и терапии;
д) генную наноинженерию.
3. Функциональные наноустройства, включая устройства нано- и микросистемной техники, в том числе наносенсоры различных физических величин.
4. Нанотехнологическое оборудование и диагностика наноматериалов и структур, включая технологии и оборудование с использованием:
а) рентгеновского и синхротронного излучения;
б) излучения лазера на свободных электронах;
в) излучения нейтронов и других частиц.
5. Новые наноструктурированные материалы, включая:
а) реакторные материалы с ресурсом до 100 лет;
б) материалы для высокотемпературных сверхпроводящих систем новой электротехники, систем передачи электроэнергии, систем электродвижения и т. д.;
в) материалы для атомно-водородной энергетики;
г) материалы для спинтроники.
6. Новые технологические процессы и оборудование для производства продукции нанотехнологий, включая:
а) технологии селективного удаления атомов;
б) фторидные и другие технологии ядерного топливного цикла.
7. Информационно-аналитическое обеспечение наноиндустрии, включая:
а) технологии и специальные программно-алгоритмические средства математического моделирования, в том числе многомасштабного моделирования наночастиц, наноматериалов и наноустройств;
б) долго-, средне- и краткосрочное прогнозирование развития нанотехнологий;
в) технологии распределенных вычислений и инфокоммуникационные технологии.