Ο Δημήτριος Μπουγιουκλής είναι απόφοιτος Βιολογίας του ΑΠΘ. Στο ξεκίνημα της σταδιοδρομίας του εργάστηκε από το 1989 έως το 2002 στην εταιρία BECKMANN COULTER σαν ειδικός εφαρμογών στην τεχνολογία διαγνωστικών αναλύσεων με κυτταρομετρία ροής.
Αργότερα και μετά το 2003 εργάστηκε στην εταιρία BECTON DICKINSON ως ειδικός εφαρμογών στην κυτταρομετρία ροής. Επίσης, εκπαιδεύτηκε το 1990 στο Λούτον της Αγγλίας στην μικροσκοπία φθορισμού. Επιπλέον, εκπαιδεύτηκε στο Βέλγιο σε πρωτόκολλα λευχαιμίας και λεμφωμάτων.
Σήμερα, αποτελεί μέλος της Ελληνικής και Ευρωπαϊκής ομοσπονδίας της κυτταρομετρίας ροής, και επιστημονικός υπεύθυνος στο Κωνσταντίνειο Ερευνητικό Κέντρο Μοριακής Ιατρικής και Βιοτεχνολογίας, όπου δημιουργεί καινοτομικά διαγνωστικά πρωτόκολλα στα αυτοάνοσα νοσήματα και καρκίνο.