El Dr. Botnar recibió su doctorado en Ingeniería Biomédica de la ETH de Zúrich.
En 1997 se incorporó al Centro de RM Cardíaca del Centro Médico Beth Israel Deaconess y la Facultad de Medicina de Harvard, que fue uno de los primeros centros de RM centrados específicamente en la RM cardiovascular. Bajo la dirección del Dr. Warren Manning, desarrolló la angiografía coronaria por RM no invasiva de respiración libre como alternativa a la angiografía invasiva por rayos X, que ahora está disponible en la mayoría de los escáneres de RM y se utiliza clínicamente para la detección de cardiopatías congénitas y arterias coronarias anómalas. En 2003 fue nombrado director científico del Centro de RM Cardíaca y en 2004 profesor asistente de medicina en la Facultad de Medicina de Harvard.
En 2005, el Dr. Botnar aceptó una cátedra de Imagen Biomédica en el Departamento de Imagen Nuclear de la Technische Universität München (TUM), donde colaboró estrechamente con Radiología y Cardiología para facilitar la traslación clínica de la RM cardíaca.
A finales de 2007, se incorporó a la División de Ciencias de la Imagen e Ingeniería Biomédica del King's College de Londres, donde ocupó la cátedra de Imagen Cardiovascular y la dirección del Departamento de Ingeniería Biomédica, y donde puso en marcha un programa de RM cardíaca centrado especialmente en el desarrollo de nuevas secuencias de pulsos de RM, reconstrucción de imágenes, corrección del movimiento y técnicas de imagen cuantitativa para el diagnóstico precoz de enfermedades cardiovasculares, además de la imagen multimodal preclínica y traslacional.
El Dr. Botnar es miembro de la Sociedad Internacional de Resonancia Magnética en Medicina y de la Sociedad de Resonancia Magnética Cardiovascular y fue presidente del grupo de estudio de RM cardíaca de la ISMRM (2021-22) y de la ESMI (2019-20). Es editor asociado del Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance and Molecular Imaging and Biology y ha publicado más de 350 artículos originales y de revisión revisados por pares y es titular de 12 patentes relacionadas con la tecnología de RM.
Actualmente es Director y Profesor Titular del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica de la Pontificia Universidad Católica de Chile (IIBM UC).
Su grupo de investigación en el IIBM UC trabaja en el desarrollo de nuevas secuencias de pulsos de RM, corrección de movimiento y técnicas de imagen cuantitativa, incluyendo la inteligencia artificial para el diagnóstico precoz de las enfermedades cardiovasculares, así como la RM molecular de la aterosclerosis y el infarto de miocardio utilizando nuevos agentes de contraste específicos (elastina, colágeno, albúmina, fibrina, macrófagos, oxLDL). Su investigación está financiada por un Fondecyt Regular, y es investigador del Instituto Milenio de Ingeniería Sanitaria inteligente (iHealth) https://i-health.cl/, Fondequip Mayor "Low-field MRI" y codirector del Centro Basal "Interventional Medicine for Precision and Advanced Cellular Therapy (IMPACT)" https://bit.ly/3mcCmkl.