临沂市中心医院中心实验室成立于2015年。现有专业技术人员8人，其中副主任药师2人，中级职称1人。具有博士后1人，博士学位2人,硕士学位4人。其中，孙治刚博士（后）曾赴美国维克森林大学医学院进行访学一年，左朋礼博士曾赴以色列希伯来大学药学院访问学习。此外，中心实验室有中科院“百人计划”学者特聘专家一人（南京大学朱海亮教授），进入实验室培养的在读的全日制研究生4人。

中心实验室是一个集临床、科研、教学为一体的开放性研究基地，也是我院“山东省博士后创新实践基地”和“临沂市抗病毒天然产物重点实验室（筹）”的主要科研实验场所，建立了药学、细胞生物学、微生物学、化学生物学和分子生物学实验室等研究平台。目前实验室总面积1000余平方米。中心实验室以基础研究为主，兼顾临床应用研究。致力于通过基础研究，将所获得的新概念、新技术、新方法转化为对疾病的诊断和新型药物制剂的研究，以促进相关临床问题的解决。中心实验室与医院各学科之间相互联系、渗透结合，共同创建多学科、开放式的实验技术平台，为医院科研提供全方位的服务和强有力的技术支撑，使有限的设备资源、技术资源及人力资源发挥最大限度的作用和效益，紧跟国内外相关学科的发展前沿，力争提升医院整体科研水平。

中心实验室配套研究设备较齐全，现拥有高效液相色谱仪、超微量分光光度计、CO₂恒温细胞培养箱、垂直蛋白电泳仪、负80℃超低温冰箱、红外分光光度计、紫外分光光度计、凝胶成像系统、纯水系统、全自动酶标仪、荧光定量PCR仪、倒置荧光显微镜、旋转蒸发仪、低温冷却循环泵、微波化学反应器、荧光分光光度计、台式高速冷冻离心机等国内外先进设备，可开展药学、细胞生物学、分子生物学、核酸检测和微生物学等多个医学前沿领域的临床检测和科研工作。

自成立以来，中心实验室承担山东省重点研发计划项目、山东省医药卫生科技发展计划、山东省中医药科技项目、山东省老年医学学会科技发展计划项目、山东第二医科大学附属医院科技发展项目、临沂市新冠肺炎科技攻关项、临沂市重点研发计划、临沂市科技发展计划项目等课题研究共计13项。首位获得临沂市科技进步奖2项，首位获得临沂市第十七届自然科学优秀学术成果奖二等奖1项，首位获得山东省药学会科学技术三等奖1项，首位获得临沂技术市场协会科技创新二等奖1项，以第一作者发表SCI论文约20篇，中心实验室团队于2022年被临沂市卫生健康委员会授予“临沂市医学科研优秀团队”，成功举办2023年和2024年中国细胞生物学学会“实验室开放日”活动，于2023年被中国细胞生物学学会评为“科普活动优秀实验室”。