За время работы в НИИ СБМ прошел путь от химического синтеза до биоинженерии сложных ферментных систем. На начальном этапе синтезировал библиотеку пептидов для иммунологических исследований, где разработал и внедрил модуль нагрева, увеличивший выход продукта. Разработал собственную технологию получения полимера для секвенирования по Сэнгеру, обеспечивающего качество прочтений выше коммерческих аналогов.

Успешно внедрил систему рекомбинантного получения пептидов в E. coli под названием «Eddie», что позволило оптимизировать наработку целевых продуктов. Расширил спектр используемых организмов, освоив работу с дрожжами: разработал систему дисплея на поверхности дрожжевых клеток (Yeast Surface Display) для селекции белков.

В настоящее время фокусируется на инженерной энзимологии и применении методов машинного обучения (ML) для создания улучшенных биокатализаторов. В рамках ключевого проекта по оптимизации терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы (TdT) применил гибридный подход, сочетающий «мокрый» итеративный мутагенез и рациональный in silico дизайн на базе нейросетей. Это позволило получить уникальные варианты фермента с увеличенной термостабильностью (+6.5°C) и рекордным повышением уровня экспрессии (в 26 раз).

Продолжает работу над методиками ультравысокопроизводительного скрининга мутантных библиотек в микрокаплях (FACS) и поиском новых биологических катализаторов.

По результатам работы Ильи в 2026 г. вышла первая публикация: 
Optimization of Expression and Thermostability of Terminal Deoxynucleotidyl Transferase Through Iterative Mutagenesis and Computational Design, Applied Biochemistry and Biotechnology (2026).