Der Fokus der wissenschaftlichen Arbeiten von Prof. Dr. Tiller liegt in der präparativen Herstellung von funktionalen Makromolekülen, welche entweder durch Nanostrukturierung spezifische Wechselwirkungen mit biologischen Systemen (z.B. Zellen, Bakterien und Proteinen) oder mit Biokatalysatoren und Wirkstoffen eingehen. Diese Materialien werden u.a. als Matrix oder Modifizierung für Implantat-Materialien, bzw. Dentalmaterialien sowie für die kontrollierte, bzw. induzierte Wirkstofffreisetzung genutzt, und können somit als Biomaterialien bezeichnet werden. Außerdem werden die Polymere als Biozide mit schaltbarer Aktivität genutzt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Enzym-induzierte Biomineralisation von Hydrogelen, die durch Nachahmung der Biomineralisation zu biokompatiblen Materialien mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften führen.

Die Arbeitsgruppe von Dr. Katzenberg beschäftigt sich mit Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und verfolgt die Zielsetzung das Eigenschaftsprofil von Hochpolymeren signifikant zu verbessern oder sogar um neuartige, innovative Eigenschaften zu erweitern. Ein Schwerpunkt liegt in der kritischen Vernetzung von handelsüblichen Thermoplasten. Unter kritischer Vernetzung versteht man eine unüblich niedrige Vernetzung auf der Schwelle zwischen dem typischen Verhalten eines Thermoplasts und dem eines Elastomers. Die Idee hinter diesem Konzept verfolgt den Anspruch bekannte Eigenschaften des Ausgangsthermoplasts, wie beispielsweise Kristallinität, Steifigkeit, Festigkeit, weitestgehend zu erhalten und diese um attraktive neuartige Eigenschaften zu erweitern.