يعد طب النانو واحداً من أهم تطبيقات تقنية النانو، ان المفهوم الأساسي الذي تعتمد عليه تقنية النانو هو إعادة هيكلة وترتيب الذرات مما قد يؤدي إلى استخدامها كأدوية بزيادة فاعليتها المرتبطة بتصغير حجمها مما يسمح بالتفاعل بصورة أكبر الخلية الحية، حيث يساهم صغر حجمها في تخطيها للحواجز الحيوية مما يساعد في تحسين علاج الامراض بأن يتم ربط الدواء بهذه الجسيمات واستخدامها كحامل، مثلاً، الى المكان المطلوب علاجه. حالياً، يتم التعويل على هذه التقنية لعلاج أمراض عضالة كالسرطان أو لإدخال مفاهيم ومبادئ طبية جديدة. هناك تسابق ومنافسة بين الدول المتقدمة والجامعات العريقة للمسك بزمام المبادرة في طب النانو. أما شركات الدواء العالمية فإنها في دوامة دائمة وصراع وتنافس مستمر لسبر أغوار هذه التقنية الطبية والصيدلانية، وخصوصاً أن التأثيرات الصحية والسمية لهذه التقنية بجسيماتها النانوية غير محسومة لحد الآن. وهذا الأمر يحتاج إلى تحالف أو تعاون ما بين علماء فيزياء وكيمياء النانو وعلماء التقنيات الحياتية والبيولوجيين والصيدلانيين والأطباء الاختصاصيين.

إن التشخيص المبكر للأمراض يجعل العلاج أكثر سهولة وكفاءة. في هذا الحقل من حقول الطب النانوي يتم الاستفادة من تطبيقات تقنية النانو في مجال الالكترونيات وتحليل ومعالجة الإشارة بوساطة الحواسيب الملحقة. كما يمكن استخدام أنواع من الجسيمات والنقط النانوية المصنوعة من مواد شبه موصلة في التشخيص خصوصاً في تشخيص السرطان.

يمثل إيصال الدواء واحداً من الجوانب الفائقة الأهمية لتطبيقات النانو الطبية. وطب النانو يمكن أن يكون له شأن كبير في توصيل الأدوية بصنع جسيمات نانوية تعمل على تحسين التوافر الحيوي، أي العمل على تحسين توافر جزيئات الدواء في الخلايا المستهدفة من الجسم مما يؤدي إلى العمل بفاعلية والتقليل من استهلاك الدواء وبالتالي التقليل من الآثار الجانبية فالكلفة

قد حدث تقدم في علاج السرطان باستخدام تقنية النانو. حيث أجريت تجارب على الحيوانات المختبرية، والطريقة ببساطة تتلخص بحقن جسيمات نانوية داخل جسم المريض، بحيث يكون لهذه الجسيمات النانوية المقدرة على التمركز والتجمع في الأورام السرطانية دون سواها، بعد ذلك بفترة زمنية معينة، محسوبة ومدروسة تعتمد على نوع العضو بشكل أساسي، يُسلط ضوء ذو طول موجي مناسب، يفضل أن يكون ليزر وذلك بسبب توازي أشعته وكثافته وصغر قطر حزمته، تعمل الجسيمات النانوية على امتصاص طاقة الضوء (أو الليزر) فتحولها إلى حرارة والتي بدورها تقضي على الخلايا السرطانية. ومن الجدير بالذكر، أنه بذلك ستعمل الجسيمات النانوية حسب هذا السيناريو كوسط ناقل للطاقة من الضوء أو الليزر إلى الخلايا السرطانية. إن هذه الطريقة معروفة سابقاً في الطب في علاج الأورام والسرطان وتعرف بالعلاج الضوئي، حيث يحقن جسم المريض بمادة حساسة للضوء بدلاً من الجسيمات النانوية، فالجسيمات النانوية تعمل كعمل مادة حساسة للضوء تمتص الضوء وتنقل طاقته إلى الهدف. وقد نجح العالم مصطفى السيد في علاج سرطان الجلد للأرانب بهذا الأسلوب، فقد حقن الأرانب المصابة بسرطان الجلد بجسيمات نانو الذهب ثم انتظر إلى حين تجمع هذه الجسيمات في الخلايا السرطانية بعد ذلك قام بتسليط شعاع الليزر الأحمر على الهدف (الخلايا السرطانية) فقامت جسيمات الذهب النانوية بامتصاص طاقة الليزر وحولتها إلى حرارة ولأنها ملتصقة بالخلايا السرطانية فان الحرارة المتولدة انتقلت إلى الخلايا السرطانية فأتلفتها. إلا أن جسيمات الذهب قد تستغرق فترة طويلة نوعا ما حتى يتخلص منها الجسم، ولكن دون أن تترك أي تأثير ضار على وظائف الكبد والكلى.

ومن الجدير بالذكر انه ليس جسيمات الذهب النانوية فقط يمكن أن تُستخدم لهذا الغرض، بل هنالك جسيمات نانوية أخرى يمكن أن تستخدم في العلاج الضوئي، من هذه الجسيمات حبيبات كبريتيد الكاديميوم النانوية، فهذه الجسيمات بطبيعتها سامة لكن تجرى عليها في البداية بعض العمليات لتحويلها لجسيمات غير سامة وطلاء سطحها الخارجي بجسيمات خاصة تقوم بإرشادها إلى مكان تواجد الخلايا السرطانية، ثم تحقن بالجسم وبعد أن تتجمع في الخلايا السرطانية تُسلط عليها الأشعة تحت الحمراء، فتمتص هذه الجسيمات طاقة الأشعة تحت الحمراء فتحولها إلى الخلايا السرطانية فتقتلها. هنالك أشعة ليزر تقع في مدى الأشعة تحت الحمراء، وربما يكون استخدامها أفضل من استخدام الأشعة تحت الحمراء وذلك بسب طبيعة الليزر المذكورة أعلاه.

في الحقيقة أن من يقوم بالعلاج بهذه الطريقة هو الليزر أو الضوء وليس جسيمات الذهب النانوية بحد ذاتها أو غيرها من الجسيمات النانوية، حيث إن الجسيمات النانوية في هذه الحالة قامت بدور مهم في تحويل طاقة الليزر أو الضوء إلى حرارة بعد امتصاصها، فالأصل في العلاج الحرارة الآتية من طاقة الليزر أو الضوء وليس الجسيمات النانوية بطبيعتها، لكن الخواص البصرية والحرارية للمواد النانوية تلعب دوراً في احتواء الحرارة وعدم تشتتها، لذلك من الإنصاف أن تسمى هذه الطريقة في العلاج بالعلاج بجسيمات النانو والليزر. والشكل 13 يمثل خطوات علاج السرطان بالجسيمات النانوية والليزر.