Nanotechnologie nabízí medicíně celou řadu dosud netušených možností. Některé techniky jsou zatím spíše fantazií. Jiné jsou ale již v různých stádiích testování a některé se dnes již skutečně používají.

V současnosti probíhá výzkum nanočástic, které by se mohly uplatnit v medicíně, ale např. také vývoj nanorobotů, kteří by byli schopní provádět opravy na buněčné úrovni.

Nanotechnologie by mohla vnést revoluci do způsobu, jakým přistupujeme k diagnostice a léčení poškozených tkání a nejrůznějších onemocnění. Mnohé techniky, které byly ještě před několika lety pouhou utopií, se dnes zdárně rozvíjejí a začínají se stávat realitou.

Cílená aplikace léku

• Nanočástice je možné použít jako nosiče vakcín. Fungují jako ochrana vakcíny, která jim poskytuje čas ke spuštění silnější imunitní odezvy.
• Vědci pracují na nové metodě dávkování inzulínu. Měla by se při ní využívat houbovitá matečná struktura s obsahem inzulínu a nanokapsule obsahující enzym.Při zvýšení hladiny glukózy se z nanokapsulí uvolní vodíkové ionty, které se váží s vlákny tvořícími matečnou strukturu. Působením vodíkových iontů získají vlákna pozitivní náboj a začnou se vzájemně odpuzovat. Díky tomu se v matečné struktuře vytvoří mezery, kterými se uvolňuje inzulín.
• Vědci vyvíjejí nanočástici, díky které bude možné perorálně užívat některé léky, které se dosud aplikují pouze injekční stříkačkou. Tato nanočástice by měla umožnit snadnější vstřebávání léku ze střev do krevního oběhu.
• Probíhá také výzkum nanočástice, která by měla sloužit jako nosič chemoterapeutických léků a protilátek, které přesně cílí na rakovinné buňky prsu.Laboratorní testy provedené na myších přinesly velmi pozitivní výsledky.
• Pracuje se na vývoji nanočástice, která by měla pomoci v boji proti virům. Nanočástice sice molekuly viru přímo neničí, jsou však zdrojem enzymu, který zabraňuje rozmnožování molekul viru v pacientově krevním oběhu.
• Mohli bychom se dočkat nového způsobu aplikace inzulinu.Vědci vyvinuli nanočástice, které vytvářejí podkožní zásobník inzulinu. Ve chvíli, kdy je inzulin zapotřebí, je možné použít ruční ultrazvukový generátor, který způsobí otevření zásobníku a uvolní potřebnou dávku inzulinu. 

Léčebné techniky

• Vědcům se podařilo vyvinout „nanohouby“, které dokážou absorbovat toxické látky a vylučovat je z krevního oběhu. Tyto „nanohouby“ mají podobu polymerových nanočástic obalených membránou červených krvinek.Díky membráně červených krvinek mohou nanohouby volně putovat krevním oběhem a vázat na sebe toxické látky.
• Byla předvedena metoda tvorby intenzivních zvukových vln, které je při jejich přesném zacílení možné použít v neinvazivní chirurgii. Používají se při tom čočky pokryté uhlíkovými nanotrubicemi, které transformují laserové světlo na koncentrované zvukové vlny.Cílem je vypracovat metodu, která umožní odstraňování nádorů a jiných postižených oblastí bez poškození zdravé tkáně.
• Výzkumníci se zabývají možností využití bizmutových nanočástic pro zvýšení koncentrace radiace při ozařovací terapii sloužící k léčbě rakovinových nádorů.Počáteční výsledky naznačují, že bizmutové nanočástice zvyšují dávku ozáření nádoru až o 90 procent.
• Nanočástice složené z polyethylenglykolových hydrofilních uhlíkových svazků (PEG-HCC) vykazují mnohem vyšší schopnost vázat volné radikály, než je tomu u jiných bílkovin.Schopnost vázat volné radikály může snížit škodu způsobenou uvolněním volných radikálů při zraněních mozku.
• Ke zničení rakovinných buněk prsu by mohla sloužit cílená termoterapie. V této metodě se k nanotrubicím připojí protilátky, které jsou silně přitahovány proteiny produkovanými jedním typem rakovinných buněk prsu. Tímto způsobem dochází k akumulaci nanotrubic na nádoru. Nanotrubice dokážou absorbovat infračervené laserové světlo, které následně způsobí vypálení nádoru.
• Nanovlákna dokážou stimulovat produkci chrupavky v poškozených kloubech. V současnosti se vyvíjí několik různých postupů, které by mohly napomoci při obnovení kloubní chrupavky. 

Diagnostické techniky

• Vědci z Massechusettského technologického institutu vyvinuli senzor využívající karbonové nanotrubice zasazené do gelové hmoty. Tento senzor je možné vpravit pod kůži, kde slouží k monitorování hladiny oxidu dusnatého v krevním oběhu.Zjištění hladiny oxidu dusnatého hraje důležitou roli, protože je indikátorem zánětlivých onemocnění. Při testech na laboratorních myších byl tento senzor funkční po dobu více než jednoho roku.
• Vědci z Michiganské univerzity vyvíjejí senzor, který dokáže odhalit již velmi nepatrné množství rakovinných buněk – pouhých 3-5 rakovinných buněk v jednom mililitru krevního vzorku. Vytvářejí struktury oxidů grafénu, ke kterým připojují molekuly obsahující protilátku – ta se poté váže na rakovinné buňky.Pro zvýraznění rakovinných buněk jsou používány fluorescenční molekuly, díky kterým jsou buňky dobře patrné pod mikroskopem.
• Probíhá vývoj testu na včasné zjištění poškození ledvin. Tato metoda využívá zlaté nanotyče, které na sebe vážou bílkovinu vylučovanou poškozenými ledvinami.Ve chvíli, kdy se bílkovina nashromáždí na nanotyči, dojde ke změně barvy nanotyče. Test by měl umožnit rychlé a levné odhalení onemocnění ledvin. 

Antimikrobiální techniky

• Jednou z prvních aplikací nanotechnologie v medicíně bylo použití nanokrystalického stříbra jako antimikrobiálního prostředku při léčbě ran.
• Začínají se používat také obvazy s nanokapsulemi obsahujícími antibiotika.Pokud se v ráně objeví infekce, způsobí škodlivé bakterie protržení nanokapsulí a uvolnění antibiotik. Tímto způsobem bude možné léčit infekci rychleji a obvazy nebude potřeba vyměňovat tak často jako dosud.
• Velká budoucnost je spatřována v použití nanorobotů. Antimikrobiální roboti by měli být schopní eliminovat bakteriální infekce již během několika minut. Odpadla by díky tomu zdlouhavá léčba pomocí antibiotik.
• Nanoroboti však mohou být naprogramováni také k opravě konkrétních poškozených buněk. Fungovali by tedy podobným způsobem jako protilátky našeho přirozeného imunitního systému.

Podařilo se vyvinout nanočástici označovanou jako nanohouba. Vědci na tyto nanohouby aplikovali toxické látky související se stafylokokovou infekcí. Na laboratorních myších bylo poté ukázáno, že tyto nanohouby fungují jako vakcína proti stafylokokové infekci.