Dal punto di vista diagnostico l'unità, in collaborazione con la Divisione di Medicina Intergrata di Laboratorio dell'Ospedale San Raffaele, garantisce test diagnostici che comprendono l'identificazione e la titolazione di auto-anticorpi presenti nel siero dei pazienti contro antigeni sia del sistema nervoso periferico che centrale. Tali anticorpi sono considerati marcatori di malattie disimmuni e/o sindromi paraneoplastiche che possono coinvolgere il sistema nervoso periferico e/o centrale quali neuropatie periferiche, encefaliti, atassie cerebellari, sindromi neuromuscolari (miastenia gravis, sindrome di Eaton-Lambert), sindrome dell'uomo rigido, e sclerosi multipla. L'unità si occupa inoltre di ricerche volte (i) allo sviluppo e la validazione di nuove metodiche diagnostiche, per facilitare e migliorare la diagnosi clinica, ed (ii) all'individuazione di nuovi bersagli immunologici di malattie neurologiche a genesi immuno-mediata. L'unità si avvale della collaborazione di uno staff di ricercatori e tecnici tra i quali Marcella Maianti e Pierangela Parma.