L:s första betydande vetenskapliga insats gällde järnomsättningen i kroppen; han renframställde och namngav det järnbindande proteinet transferrin i blodplasma. Därefter utvecklade han separationen av plasmaproteiner genom elektrofores till ett viktigt diagnostiskt instrument. Han upptäckte därvid bl.a. att ärftlig brist på proteinet alfa-1-antitrypsin orsakade allvarlig lungsjukdom (lungemfysem). Detta följdes av kartläggning