1885 kaitses ta doktorikraadi. Tema doktoritöö pealkirjaga "Nioobiumi kvalitatiivne määramine" (inglise keeles"The Quantitative Determination of Niobium", kirjeldas nioobiumi (varasem nimetus kolumbium) sisalduse analüütilist määramist Connecticutis leiduvas mineraaliscolumbite.[2]
1886. aastal kutsus Connecticuti põllumajanduskultuuride katsejaama direktor Samuel William Johnson Burri oma meeskonda tööle analüütilise keemikuna.
Panus orgaanilise keemia arengusse
Tema põhiliseks töökohaks oli "Connecticuti Põllumajanduskultuuride Katsejaam" (inglise keelesConnecticut Agricultural Experiment Station) kus ta viis läbi toitumisalaseid eksperimente. Ta uuris ka paljude taimede seemneid, esimesena neist kaeraseemet (ingl oat kernel). Tal õnnestus eraldada kaeras leiduvad valgud puhtas vormis ehk sünteetiliselt kristalliseerituna.
Sel ajal oli valdavalt levinud Justus Liebigi arvamus, et looduses esineb vaid nelja tüüpi valke: albumiin, kaseiin, fibriin ja želatiin.
1894. aastal konstateeris Osborne, et kuna globuliinide koostis kanepiseemnetes, castor bean, kabatšoki, lina, nisu, maisi ja puuvilla seemnetes on enamjaolt sarnane, siis saab need lugeda identseteks. Ta pakkus nendele globuliinidele nimetuseks edestiin (ingl edestin) (hiljem nimetati üksnes kanepiseemnetes leiduv globuliin edestiiniks).[1][3]
1909 alustas Osborne koostööd Yale'i Sheffieldi Teaduskooli füüsikalise keemia professori Lafayette Benedict Mendeliga, uurimaks seemnevalkude toitumuslikke omadusi.[3]
1913 avastas ta koos Lafayette Benedict Mendeliga võirasvas "lisa toitumisfaktori", mis hiljem nimetati ümber A-vitamiiniks.
1928. aastaks sai neile selgeks, et rottide sünteetilises toiduratsioonis omavad aminohappedtrüptofaan ja lüsiin essentsiaalset rolli loomade kasvamisel, vaatamata asjaolule, et rottide organism suudab teatud aminohappeid sünteesida.
Publikatsioonid
Ta avaldas üle 250 teaduspublikatsiooni.
...
1907 "Nisutera valgud", (ingl "The Proteins of the Wheat Kernel"), Washington, D.C. : Carnegie Institution of Washington, Veebiversioon (vaadatud 29.08.2013);
1909 "Juurviljade valgud", (ingl "The Vegetable Proteins")