El trabajo de la Dra. Palomares ha sido reconocido tanto por la comunidad científica como por la industrial, tanto en México como en el extranjero. Es miembro del Comité Editorial de Microbial Cell Factories, así como árbitro de artículos sometidos a más de 20 revistas internacionales indexadas. Ha evaluado proyectos sometidos al CONACyT, incluyendo fondos mixtos de varias secretarías, y proyectos sometidos a agencias financiadoras internacionales, entre ellas el Natural Science and Engineering Research Council of Canada, el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología de Colombia y el FONCYT (Argentina). Además, ha sido coorganizadora de los congresos más importantes de su área, tanto nacionales como internacionales. Ha sido invitada a dictar más de 40 conferencias en México, Colombia, Brasil, Portugal, España y Estados Unidos, además de haber presentado más de 100 trabajos en congresos.
La investigación de la Dra. Palomares se centra en la ingeniería de procesos de producción de proteínas complejas, como son las glicoproteínas y proteínas multiméricas recombinantes, así como el desarrollo de nuevas aplicaciones de estructuras virales recombinantes. Busca lograr un cabal entendimiento de los procesos biológicos involucrados en la producción de proteínas recombinantes con aplicaciones médico-farmacéuticas, con el fin de desarrollar estrategias racionales y eficientes de producción. Trabaja en el diseño de procesos para la producción de vacunas, vectores para terapia génica y nuevos nanomateriales basados en proteínas virales recombinantes utilizando proteínas virales recombinantes del virus de la hepatitis B, rotavirus, virus adenoasociado e influenza.