Mjekësia në shkallën nano aplikon dijet dhe instrumentet e nanoteknologjisë në parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve. Kjo përfshin përdorimin e nanomaterialeve, të tilla si nanogrimcat e përputhshme biologjikisht dhe, me kohën, shpresohet që, do të krijohen nanorobotë për diagnozat, shpërndarjen e ilaçeve, etj. (Një nanorobot është një pajisje që varion në madhësinë nga 0.1-10 mikrometra dhe i ndërtuar në shkallën nano ose komponentë molekular për të kryer një detyrë të veçantë brenda trupit).

Ne jemi ende në fazat e hershme të zhvillimit të trajtimeve mjekësore në shkallën nën-mikroskopike, por që tani kjo fushë ka treguar premtime të mëdha.

Madhësia e vockël e nanomaterialeve është e ngjashme me atë të shumicës së molekulave dhe strukturave biologjike; rrjedhimisht, nanomaterialet mund të jenë të dobishme për trajtimin e pacientëve të gjallë dhe në kërkimin dhe aplikimet laboratorike biokimike. Deri tani, integrimi i nanomaterialeve me biologjinë ka rezultuar në zhvillimin e pajisjeve diagnostikuese, të agjentëve kundërshtues, mjeteve analitike dhe aplikimit të terapisë fizike.

Aplikimi më i përdorur gjerësisht i nanoteknologjisë në mjekësi që po zhvillohet aktualisht përfshin përdorimin e nanogrimcave në shpërndarjen e ilaçeve, nxehtësinë, dritën ose substancave të tjera në lloje qelizash specifike, të tilla si qelizat kancerogjene. Grimcat prodhohen në atë mënyrë që ato të tërhiqen nga qelizat e sëmura, duke lejuar kështu trajtimin e drejtëpërdrejtë të vetëm atyre qelizave. Kjo teknikë redukton dëmtimin e qelizave të shëndetshme në trup dhe mundëson zbulimin e hershëm të sëmundjes. Konsumi i përgjithshëm i ilaçeve nga pacientët (dhe potenciali i efekteve të tyre anësore), mund të reduktohen konsiderueshëm, duke depozituar agjent aktiv në ilaç vetëm në rajonin e sëmurë të trupit, dhe në një dozë jo më të lartë se sa ajo që nevojitet.

Për shembull, nanogrimcat që shpërndajnë ilaçet e kimioterapisë drejt qelizave kancerogjene  janë në zhvillim. Aktualisht janë në progres testimi mbi shpërndarjen e targetuar të ilaçeve të kimioterapisë, ndërsa miratimi i tyre përfundimtar për përdorm tek pacientët me kancer është pezull.

Sot, nanomjekësia po përdoret për përmirësimin e trajtimit dhe të jetëve të pacientëve që vuajnë nga një shumëllojshmëri sëmundjesh, duke përfshirë kancerin në vezore dhe gji, sëmundjet e mëlçisë, infeksionet e lekurës, nivelet e larta të kolesterolit, simptomat e menopauzës, sklerozën e shumëfshitë, dhimbjet kronike, astmën dhe emfizemat.

Ndërkohë që, shumica e kërkimeve sot në nanomjekësi përfshin ndryshimin e molekulave për shpërndarjen e ilaçeve më të përshtatshme, disa shkencëtarë janë duke zbuluar përdorime të tjera për qëllime manipulimi molekular.

Kërkuesit në Universitetin Shtetëror të Gjeorgjisë janë duke përdorur nanogrimcat në një vaksinë gripi që targeton një pjesë të virusit që është i pranishëm në të gjitha viruset e gripit. Qëllimi i tyre është zhvillimi i një vaksine funskionale për të gjitha viruset e gripit.

Kërkues të tjerë janë duke testuar nanogrimcat që çlirojnë ilaçet kur i nënshtrohen një force të plotë, të tilla siç ndodh kur ato kalojnë nëpër një seksion arterieje që është pjesërisht e bllokuar nga mpiksja e gjaku. Testimet laboratorike të kryera mbi kafshët kanë treguar se, kjo metodë është efektive në shpërndarjen e ilaçeve që përdoren për shpërbërjen e gjakut të mpiksur.

Deri tani nanomjekësia është ende në fillesë, por kjo fushë mund t’ia kalojë përfundimisht degëve të tjera të shkencës së mjekësisë. Ndërsa, shkencëtarët janë duke mësuar se si t’i manipulojnë qelizat në nivel molekular, ata do të jenë në gjendje për të krijuar ilaçe të personalizuara, të cilat do të jenë më të fuqishme sesa ajo që ofron farmaceutika e sotshme.