W 1990 roku założyła w Duke pediatryczny program transplantacji szpiku i krwiotwórczych komórek macierzystych.
Działalność naukowa Kurtzberg specjalizuje się w pediatrycznej hematologii i onkologii, transplantacji krwiotwórczych komórek macierzystych oraz nowych zastosowaniach krwi pępowinowej i tkanek okołoporodowych w terapiach komórkowych i medycynie regeneracyjnej.
W 1988 roku była członkiem międzynarodowego zespołu, który przeprowadził pierwszy na świecie zabieg przeszczepienia krwi pępowinowej u pacjenta z niedokrwistością Fanconiego – materiał pochodził od zgodnego w układzie HLA rodzeństwa; wyniki opublikowano w 1989 roku na łamach „New England Journal of Medicine”. W 1993 roku, we współpracy z Pablo Rubinsteinem z New York Blood Center, kierowała w Duke zespołem, który przeprowadził pierwszy na świecie niespokrewniony przeszczep krwi pępowinowej – u dziecka z oporną na leczenie białaczką.
Pełni funkcję dyrektora Marcus Center for Cellular Cures, dyrektora Pediatric Transplant and Cellular Therapy Program, dyrektora Carolinas Cord Blood Bank oraz współdyrektora Stem Cell Transplant Laboratory na Duke University.