Κατά τη διάρκεια του τρίτου εξαμήνου σπουδών, οι φοιτητές καλούνται να εκπονήσουν Μεταπτυχιακή Διπλωματική Ειδίκευσης (ΜΔΕ), το αντικείμενο της οποίας πρέπει να έχει πρωτότυπο ερευνητικό χαρακτήρα. Η ΜΔΕ μπορεί να είναι:
- Εργαστηριακή έρευνα με φυσική παρουσία στα εργαστήρια α) του Τμήματος Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, β) άλλων ακαδημαϊκών και ερευνητικών φορέων που ανήκουν οι διδάσκοντες του ΠΜΣ, και γ) τμημάτων έρευνας και ανάπτυξης ιδιωτικών φορέων και επιχειρήσεων
- Μετα-ανάλυση πρωταρχικών πειραματικών ή βιβλιογραφικών δεδομένων με τη χρήση εργαλείων βιοπληροφορικής ή/και εξόρυξης δεδομένων από ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων.
Κατά τη διάρκεια του δευτέρου εξαμήνου οι μεταπτυχιακοί φοιτητές ενημερώνονται για τα θέματα των ΜΔΕ που μπορούν να επιβλέψουν οι διδάσκοντες του ΠΜΣ με κοινοποίηση της πλήρους λίστας των διαθέσιμων θεμάτων συνοδευόμενης από το όνομα του επιβλέποντα και μια σύντομη περιγραφή του αντικειμένου.
Πριν την λήξη του δεύτερου εξαμήνου, οι ΜΦ καταθέτουν αίτηση, στην Γραμματεία του ΠΜΣ, στην οποία αναγράφονται με σειρά προτίμησης οι τίτλοι τριών από τις διαθέσιμες ΜΔΕ προς εκπόνηση. Η ΣΕ, λαμβάνοντας υπόψη τις προτιμήσεις των ΜΦ καθώς και τη συνολική τους επίδοση, καταρτίζει την λίστα ανάθεσης ΜΔΕ, την οποία ο Διευθυντής του ΠΜΣ εισηγείται στη Συνέλευση του Τμήματος προς έγκριση. Η λίστα περιέχει τον τίτλο της ΜΔΕ, το όνομα του επιβλέποντα και τα ονόματα των άλλων δύο μελών της τριμελούς εξεταστικής επιτροπής (ΤΕΕ) για κάθε ΜΦ. Τα μέλη της Τ.Ε.Ε. πρέπει να έχουν την ίδια ή συναφή επιστημονική ειδικότητα με το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας.
Μετά την ολοκλήρωσή της οι υποψήφιοι καλούνται να συγγράψουν τη ΜΔΕ, σύμφωνα με το πρότυπο που υπάρχει διαθέσιμο στην ιστοσελίδα του ΠΜΣ (βλ. παρακάτω) και στη Γραμματεία. Η συγγραφή της ΜΔΕ γίνεται στην ελληνική, ενώ δίνεται η δυνατότητα σε περιπτώσεις στις οποίες οι ΜΦ έχουν πραγματοποιήσει την μεταπτυχιακή τους διατριβή σε εργαστήριο της αλλοδαπής να επιτρέπεται η συγγραφή στην αγγλική γλώσσα.
Μετά το πέρας εκπόνησης και συγγραφής της ΜΔΕ, το σύγγραμμα παραδίδεται στον Επιβλέποντα και τα μέλη της ΤΕΕ για αξιολόγηση. Εφόσον εγκριθεί, το σύγγραμμα της ΜΔΕ ακολούθως κατατίθεται στη Γραμματεία του ΠΜΣ και με ευθύνη του Διευθυντή του ΠΜΣ.ορίζεται η ημερομηνία της παρουσίασης των αποτελεσμάτων της διατριβής, η οποία πραγματοποιείται με τη μορφή διάλεξης ενώπιον ανοικτού ακροατηρίου.
Μετά την αξιολόγηση της ΜΔΕ, ο υποψήφιος υποχρεούται να υποβάλλει ένα ηλεκτρονικό αντίτυπο της διατριβής στη Γραμματεία του ΠΜΣ και ένα επιπλέον ηλεκτρονικό αντίτυπο στη Βιβλιοθήκη του ΠΘ. Με ευθύνη της κεντρικής βιβλιοθήκης του ΠΘ όλες οι εργασίες αυτές δημοσιεύονται στο ιδρυματικό αποθετήριο του Πανεπιστημίου http://ir.lib.uth.gr/handle/11615/1.