A linha visa caracterizar a toxicidade de compostos bioativos naturais, sintéticos e nanoestruturados, com particular enfoque nos mecanismos de ação destes xenobióticos. Tem como objetivo também a avaliação dos efeitos tóxicos de substâncias químicas através de indicadores biológicos, empregando sistemas experimentais in vitro e in vivo e o estudo e o desenvolvimento de métodos alternativos para a avaliação toxicológica.

A linha visa caracterizar a exposição humana a substâncias químicas através de biomarcadores relacionados à exposição, à suscetibilidade e aos efeitos dessas substâncias, bem como desenvolver estratégias laboratoriais para a detecção de xenobióticos em diferentes matrizes biológicas e em substratos não biológicos. Inclui também especialidades da toxicologia como o monitoramento terapêutico de fármacos, o monitoramento biológico, a avaliação de risco e a detecção da exposição humana a xenobióticos, empregando diferentes matrizes e estratégias laboratoriais.