Marcelo é físico, com doutorado em Física aplicada a neurociência pelo Instituto de Física da USP. Foi pesquisador visitante na Harvard Medical School e fez contribuição de relevância internacional na área de fotobiomodulação. Fundou a empresa Bright Photomedicine, na qual é diretor científico. É professor visitante da Universidade Federal do Ceará e pesquisador associado ao IDOR.