Vor seinem Ruf an die Universität Bremen hat Lüssem an der Kent State University in Ohio/USA gelehrt und sich an der TU Dresden habilitiert.

Professor Lüssem erforscht die Anwendung, Integration und grundlegende Funktionsweise von organischen Sensoren. Die mechanische Flexibilität organischer Sensoren, aber auch ihre Dehnbarkeit und ihre Verträglichkeit mit biologischen Systemen erweitert das Anwendungsfeld der flexiblen Sensorik entscheidend. Allerdings besteht zurzeit eine Lücke zwischen herausragenden Untersuchungen an Einzelsensoren und der Integration einzelner Sensoren in größeren Systemen. Ziel der Forschung von Lüssem ist es, diese Lücke zu schließen und organische Sensoren als Werkzeug in den Pflege-, Gesundheits-, oder den Neurowissenschaften zu etablieren.