​​​Le Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (LI2D), localisé sur le site CEA de Marcoule, a pour mission le développement de méthodologies et technologies pour la détection d’agents pathogènes ou toxiques présents dans l’environnement ou dans des échantillons/tissus biologiques et la découverte et validation de biomarqueurs pour le diagnostic. L’ensemble de ces travaux a pour finalité de soutenir le tissu industriel régional et national en favorisant le transfert des innovations et des réactifs.​

Les recherches menées au Li2D s'appuient sur des expertises reconnues des techniques microbiologiques, immunologiques, génétiques, génomiques, protéomiques, bioinformatiques, et sur la spectrométrie de masse à haute résolution. Elles conduisent à la mise au point de réactifs pour des détections ciblées tels que les anticorps monoclonaux ou polyclonaux permettant le développement de tests immunologiques rapides, (tests bandelettes ou « tickets détecteurs ») ou de tests immuno-enzymatiques (ELISA). A titre d'exemple, des tests rapides ont été développés pour la détection d'algues marines toxiques, de bactéries hautement pathogènes, et plus récemment, le Li2D a développé le test Ebola eZYSCREEN® pour le diagnostic rapide sur le terrain de la maladie à virus Ebola. La mise au point de sondes et d'amorces nucléotidiques permettent le développement de tests de détection (qPCR) de très hautes sensibilité et spécificité basés sur l'amplification de séquences nucléotidiques du génome de micro-organismes. Ces développements sont conduits jusqu'à un stade pré-industriel au sein du laboratoire. 

Dans le domaine du diagnostic sans a priori en microbiologie, les chercheurs du Li2D ont récemment proposé une nouvelle technologie, la phylopeptidomique, permettant d'identifier rapidement l'ensemble des agents biologiques pathogènes en mélange et de les quantifier par spectrométrie de masse à haute résolution. Le potentiel de cette technologie a été validé lors d'exercices nationaux visant à l'identification de micro-organismes hautement pathogènes dans des milieux complexes. La maîtrise des technologies de spectrométrie de masse à haute résolution pour l'analyse des protéines et des approches de séquençages massifs des génomes a également permis le développement de nouveaux concepts de protéogénomique et ouvre la possibilité de nombreuses applications, notamment l'analyse de microbiotes complexes.

Le laboratoire est certifié ISO9001 depuis 2003, garantissant la rigueur expérimentale, la qualité de gestion des plateformes techniques, la traçabilité des projets et la maitrise des couts et des délais.