ศาสตราจารย์ปิยะรัตน์ได้รับความไว้วางใจให้ดํารงตําแหน่งหัวหน้าภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ระหว่าง ปี พ.ศ. 2546 - 2550 ภาควิชาชีวเคมี ได้จัดตั้งขึ้นสําเร็จจากการผลักดันในสมัยการดํารงตําแหน่งหัวหน้าภาควิชาของศาสตราจารย์ปิยะรัตน์และได้รับการพัฒนาต่อเนื่องมาจนถึงระดับวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ในปัจจุบัน

ในด้านการพัฒนาวิชาการวิจัยศาสตราจารย์ปิยะรัตน์เป็นผู้แสวงหา สนับสนุน และใช้ประสบการณ์ ความรู้ที่สั่งสม และทักษะทางชีวเคมีพื้นฐาน พัฒนาความร่วมมือกับอาจารย์และนักวิจัยอย่างกว้างขวาง ทําให้ เกิดการพัฒนาองค์ความรู้ขั้นพื้นฐาน และต่อยอดในการประยุกต์ใช้ทางคลินิกได้จริง เช่น การพัฒนาความร่วมมือ กับหน่วยโรคหัวใจ ภาควิชาอายุรศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อศึกษากลไกพื้นฐานทางชีวเคมีของโรคไหลตาย อันเป็นปัญหา สําคัญของประทศไทยในยุคหนึ่งที่ผ่านมา จากการวิจัยทําให้ได้ข้อมูลบ่งชี้ว่าผู้ป่วยโรคไหลตายมีความสัมพันธ์กับการขาดสารโพแทสเซียม และมีปริมาณแมกนีเซียมและสังกะสีต่ํากว่าปกติ ซึ่งนําไปสู่แนวทางการป้องกันรักษาได้ งานวิจัยนี้ได้รับการอ้างอิงอย่างกว้างขวาง

จากงานวิจัยที่อาจารย์สนใจล้วนเป็นงานวิจัยที่เกี่ยวกับปัญหาสาธารณสุขของประเทศไทยเป็นหลัก อันจะนําไปประยุกต์ใช้เพื่อหาแนวทางการส่งเสริมสุขภาพ การป้องกัน การรักษา ติดตามและฟื้นฟู ในการพัฒนา คุณภาพชีวิต ได้จริง เช่น เคยร่วมออกคลินิกด้านโภชนาการให้กับผู้ป่วยโรคไตที่มารับการบําบัดรักษา ที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ เพื่อให้ความรู้และแนวทางป้องกัน รักษา และฟื้นฟู ด้านโครงการมะนาวผงเพื่อ ป้องกันและรักษาโรคนิ่วไต นอกจากนี้ยังทํางานวิจัยร่วมกับ Prof Yoshihide Ogawa มหาวิทยาลัยริวกิว เมือง โอกินาว่า ประเทศญี่ปุ่น แม้ในปัจจุบันภายหลังการเกษียณอายุราชการมาเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วก็ตาม ศาสตราจารย์ปิยะรัตน์ก็ยังทํางานเป็นที่ปรึกษาการให้คําแนะนําทางโภชนาการเพื่อสร้างเสริมสุขภาพในผู้ป่วย โรคนิ่วทางเดินปัสสาวะ โดยร่วมมือกับหน่วยศัลยกรรมทางเดินปัสสาวะ ฝ่ายศัลยกรรม โรงพยาบาลสรรพสิทธิ ประสงค์ จังหวัดอุบลราชธานี และโรงพยาบาลในเครือข่ายที่ 11

ศ.ดร.นพ.ภัทรชัย กีรติสิน เป็นแพทย์นักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ (จุลชีววิทยาและโรคติดเชื้อ) ที่ประสบความสําเร็จในหน้าที่และอาชีพในหลายประการอย่างรวดเร็ว ทั้งในด้านวิชาการและการบริหารงาน อาทิ ได้รับเชิญเป็นวิทยากรในงานประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติ หรือเป็นผู้ทรงคุณวุฒิ มากกว่า 300 ครั้ง ได้รับรางวัลผลงานวิจัยดีเด่น ผลงานตํารา และบุคลากรดีเด่น ของคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล รวม 7 ครั้ง เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาผลงานที่ได้รับรางวัลวิทยานิพนธ์ดีเด่น ของสํานักงานการวิจัยแห่งชาติ มีผลงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ 110 เรื่อง มี H-index = 26 ผลงานวิจัยได้รับการอ้างอิงรวม 2,548 ครั้ง (ข้อมูลจาก Scopus, เดือนกันยายน 2565) ได้รับคัดเลือกเป็นอาจารย์ดีเด่น ทุนเจ้าพระยาพระเสด็จสุเรนทราธิบดี - ได้รับพระราชทานรางวัลมหาวิทยาลัยมหิดล สาขาความเป็นครู - ได้รับแต่งตั้งให้ดํารงตําแหน่ง ศาสตราจารย์ให้ได้รับเงินประจําตําแหน่งสูงขึ้น (ศาสตราจารย์ระดับ 11) ได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ให้ได้รับเงินประจําตําแหน่งสูงขึ้น ขั้นที่ 1 ได้รับรางวัลบุคลากรดีเด่น ศิริราชเชิดชูเกียรติ ของคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล รวม 3 ครั้ง ได้รับรางวัลตําราศิริราช รวม 2 ครั้ง - ได้รับรางวัลผลงานวิจัยดีเด่นทางปรีคลินิก รวม 2 ครั้ง ได้รับรางวัลศิษย์เก่าดีเด่นด้านวิชาการ สมาคมศิษย์เก่าแพทย์ศิริราชในพระบรมราชูปถัมภ์