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A nanotecnologia refere-se à engenharia de materiais em nanoescala. Existem várias aplicações para este ramo da ciência, desde a tecnologia de informação, energia, meio ambiente e segurança até à medicina. A nanomedicina envolve aplicações de nanopartículas atualmente em desenvolvimento, como o uso de nano-robôs fabricados para fazer reparos ao nível celular. O uso desta tecnologia exige o conhecimento de nanomateriais passíveis de serem utilizados em medicina, pois o tamanho das nanopartículas pode apresentar diferenças críticas com as encontradas na macroescala. Por exemplo, existe a possibilidade de haver mudanças na reatividade química e nas propriedades magnéticas que podem ter um impacto geral sobre as características do material e como ele se comporta na aplicação final. Além disso, existe ainda a questão da biocompatibilidade e toxicidade, que no caso da nanoescala pode apresentar um maior nível de características tóxicas e imprevisíveis. Por outro lado, os nanomateriais possuem propriedades físico-químicas únicas, como uma grande área superficial em relação à massa, tamanho ultra pequeno e alta reatividade. Essas propriedades podem ser usadas para superar algumas limitações encontradas em agentes terapêuticos e diagnósticos tradicionais.

Os nanomateriais têm a capacidade de penetrar e se acumular espontaneamente em locais biológicos por efeito de permeabilidade e retenção, através da barreira fisiológica livremente, para reconhecer e se ligar especificamente à área alvo através de ligantes específicos conectados à superfície. Desta forma, existe um grande interesse em desenvolver nanomateriais para a nanomedicina com o intuito de superar algumas limitações encontradas em agentes terapêuticos tradicionais, como dito anteriormente. Uma das aplicações da nanomedicina em desenvolvimento envolve a utilização de nanopartículas para fornecer fármacos, calor, luz ou outras substâncias a tipos específicos de células (como células cancerígenas). As partículas são projetadas para serem atraídas por células doentes, o que permite o tratamento direto das mesmas. Esta técnica reduz os danos às células saudáveis do corpo e permite a detecção precoce da doença.

O uso da nanotecnologia no campo da medicina poderá revolucionar a maneira como detectamos e tratamos os danos ao corpo humano e doenças no futuro. Muitas técnicas imaginadas há alguns anos estão já a fazer progressos notáveis para se tornarem realidade. Contudo, paralelamente ao desenvolvimento exponencial das nanotecnologias está ainda a insuficiente avaliação de risco para a saúde humana e para o ambiente, conduzindo a preocupações em termos de saúde pública.

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