Истраживања Катарине Виријевић су фокусирана на синтезу и карактеризацију потенцијално биолошки активних деривата 2-тиохидантоина, као и на испитивање различитих биолошких активности. Експерименталан део представља детаљан опис синтезе и карактеризације три различите серије молекулских хибрида 2-тиохидантоина, спектрални и кристалографски подаци,  као и све коришћене методе (биолошка и теоријска испитивања). Такође ће се испитивати интеракција новосинтетисаних једињења са ДНК, говеђим серум албумином (BSA) и хуманим серум албумином (HSA). Интеракције добијених хибрида са ДНК биће испитиване Uv-Vis спектрофотометријски и спектрофлуориметријски, где ће се на основу добијених резултата одредити константе везивања и начин везивања синтетисаних једињења са ДНК молекулом

1. Katarina D. Virijević, Petar Stanić, Jovana M. Muškinja, Jelena Katanić Stanković, Nikola Srećković, Marko Živanović, Biljana Šmit, Synthesis and biological activity of novel zingerone-thiohydantoin hybrids, Journal of the Serbian Chemical Society (2022). DOI: 10.2298/JSC220404047V. IF=1.240 за 2020. годину; 141/178; М23; област: Chemistry, Multidisciplinary.
2. Angelina Z. Petrović, Dušan C. Ćoćić, Dirk Bockfeld, Marko Živanović, Nevena Milivojević, Katarina Virijević, Nenad Janković, Andreas Scheurer, Milan Vraneš, Jovana V. Bogojeski, Biological activity of bis(pyrazolylpyridine) and terpyridine Os(II) complexes in the presence of biocompatible ionic liquids, Inorganic Chemistry Frontiers 8 (2021) 2749-2770, DOI: 1039/D0QI01540G, IF=6.569 за 2020. годину; 3/45; М21a; област: Chemistry, Inorganic & Nuclear.
3. Dragana Š. Šeklić, Milena M. Jovanović, Katarina D. Virijević, Jelena N. Grujić, Marko N. Živanović, Snežana D. Marković, Pseudevernia furfuracea inhibits migration and invasion of colorectal carcinoma cell lines, Journal of Ethnopharmacology 284 (2022) 114758, DOI: 10.1016/j.jep.2021.114758, IF=4.360 за 2020. годину; 5/29; М21; област: Integrative & Complementary Medicine.