En 1888, fue designado como el primer director del Instituto Médico Nacional. Mantuvo este cargo hasta su muerte. Allí, se instaló el primer laboratorio de fisiología de México. Durante este periodo, realizó además abundantes excursiones de botánica médica por varias regiones del país, algunas en compañía de botánicos de renombre internacional, como Joseph Nelson Rose, Cyrus Pringle y George Russell Shaw. Además, realizó numerosas investigaciones que registró en artículos escritos en las dos revistas del instituto: "El Estudio' y "Los Anales del Instituto Médico Nacional". Por otra parte, se encargó de la participación del Instituto en la Exposición Universal de París (1889) y en la Exposición Universal de San Luis (1904), y participó en diversos congresos internacionales, como el IX Congreso Internacional de Higiene y Demografía, celebrado en Madrid del 10 al 17 de abril de 1898. Estableció así nexos con importantes instituciones científicas de Europa, Estados Unidos y América Latina.