Alessandro Grattoni ottiene nel 2005 una laurea e un master in Ingegneria Meccanica presso il Politecnico di Torino. Durante la stesura della tesi, esegue degli studi sulla pressione osmotica di soluzioni non ideali attraverso membrane nanoporose, che saranno oggetto di due pubblicazioni e due brevetti.
Qualche mese dopo aver iniziato Ingegneria Biomedica al Politecnico di Torino, nel 2006, Alessandro Grattoni si unisce al team di ricerca del Dott. Mauro Ferrari come visiting student nel Dipartimento di Nanomedicina e Ingegneria Biomedica all’Università del Texas – Health Science Center, a Houston. In questo contesto, viene coinvolto nello studio dei fenomeni di trasporto nei dispositivi nanofluidici al silicio per la somministrazione di farmaci.
All’inizio del 2007, inizia a dirigere una delle quattro piattaforme di ricerca, il progetto nanochannel Delivery System (nDS). Da questo momento, coordina il lavoro dei suoi colleghi nello sviluppo e validazione delle membrane nanocanale per la somministrazione a lungo termine di terapie da capsule impiantabili.
La sua ricerca si concentra sull’analisi sperimentale e fenomenologica del trasporto mediato dalla concentrazione in supporti di nanoconfinamento e modelli matematici di sistemi nanofluidici.
Inoltre analizza il trasporto elletrocinetico in nanocanali con lo scopo di modulare il rilascio delle sostanze terapeutiche dalle riserve.
In collaborazione con NanoMedical Systems Inc. di Austin, Texas, sta lavorando alla traduzione delle innovazioni di tecnologia nDS in applicazioni cliniche.
Nell’aprile 2009, riceve il premio ‘Heinlein Trust Microgravity Award’ per supportare esperimenti di diffusione in condizioni di microgravità a bordo della sonda SpaceX Dragon all'inizio del 2011. Nel maggio 2009 completa il dottorato con 15 pubblicazioni e 5 domande di brevetto. Nell’ottobre 2010, diventa Membro assistente del Methodist Hospital Research Institute e co-presidente ad interim del programma di nanomedicina.