ห้องปฏิบัติการนาโนโมเลกุลเป้าหมายมีเป้าหมายสูงสุดในการดำเนินงานวิจัยคือการมุ่งเน้นการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงทางด้าน Molecular Biotechnology และ Nanotechnology ในการค้นหานาโนโมเลกุลเป้าหมายที่มีประโยชน์ในการนำไปใช้ในการวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด อันจะทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการบำบัดรักษาโรคต่างๆ รวมถึงส่งผลให้ประชาชนมีสุขภาพที่แข็งแรงปราศจากโรคภัยและเกิดผลกระทบเชิงบวกต่อประเทศโดยภาพรวมอย่างสูงสุดต่อไป