Исследования и технологические разработки в области радиационной биотехнологии проводятся в двух основных направлениях: изготовление биосовместимых материалов и иммобилизация биоактивных веществ в полимерных матрицах.
В качестве биоматериалов часто используются синтетические полимеры. Главный из их недостатков – наличие токсичных веществ, которые могут вымываться в водную биологическую среду. Основным радиационным методом получения биосовместимых материалов является прививочная полимеризация. Этот метод наиболее часто применяется для получения гидрогелей, главным образом на основе полиакриламида, поливинилового спирта и полиэтиленоксида.
Преимуществом радиационного сшивания является сравнительная простота выполнения, возможность широкого регулирования густоты сетки путем подбора условий облучения (мощность дозы, доза), возможность использования пониженных температур, чистота получаемого продукта (отсутствие инициаторов) и одновременная стерилизация. Радиационно-сшитые гидрогели используются как носители биологически активных веществ (ферменты, лекарства и т.д.), в качестве имплантатов, протезов, глазных линз, медицинских мембран, перевязочных материалов и биологических сред для изучения и культивирования микроорганизмов.
Изменение физических свойств материалов (преимущественно твердых тел) в результате облучения послужило основой для еще нескольких практических применений. Они включают ионную имплантацию (на ускорителях ионов), легирование полупроводников с помощью ядерных реакций (под действием тепловых нейтронов), модифицирование полупроводниковых материалов и изделий, изготовление полимерных мембран и резисторов для литографии, изменение окраски стекла и кристаллов, тепловое действие мощных электронных пучков и др.