Το Μικροβιολογικό Τμήμα του Νοσοκομείου Παίδων «Η Αγία Σοφία» παρέχει ολοκληρωμένες εργαστηριακές υπηρεσίες για τη διάγνωση λοιμωδών νοσημάτων, υποστηρίζοντας τη νοσηλεία και την εξωνοσοκομειακή φροντίδα παιδιατρικών ασθενών. Διαθέτει τμήματα κλασικής μικροβιολογίας με καλλιέργειες και έλεγχο ευαισθησίας στα αντιμικροβιακά, ορολογικό εργαστήριο και εργαστήριο μοριακής βιολογίας με σύγχρονες μοριακές διαγνωστικές τεχνικές για την ταχεία ανίχνευση λοιμογόνων παραγόντων.

Το τμήμα συνεργάζεται στενά με όλες τις κλινικές του νοσοκομείου, συμβάλλοντας στην έγκαιρη διάγνωση, την ορθολογική χρήση των αντιμικροβιακών και την πρόληψη και επιτήρηση των νοσοκομειακών λοιμώξεων.