تراشههای مبتنی بر فناوری نانو
نانوتراشههای زیستی (NBC; nanobiochip) پروتئینی دستگاهی است که تراشههای زیستی مبتنی بر فناوری نانو و ریزآرایهها را با هم ترکیب می‌کند. با توجه به چالش‌های تشخیص پروتئین در ریزآرایهها، نانوتراشههای زیستی پروتئینی کم‌کم به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها می‌توانند در محل مراقبت به کار گرفته شوند و با قراردادن cDNA بر روی اسلایدهای شیشهای تولید شوند که سپس به پروتئینهای هدف ترجمه می‌شوند. NBC از یک نانوشبکه سهبعدی استفاده می‌کند که جزئی از "میکرواسفنج" است و از یک غشای پلیمری تشکیل شده است. از جمله مزایای این روش این است که می‌توان به راحتی آن را ساخت و نتایج را در عرض چند دقیقه بدست آورد و از آن در محل مراقبت استفاده نمود.
سیتوژنتیک مبتنی بر فناوری نانو
سیتوژنتیک (Cytogenetics) روشی است که برای تجسم و اندازه‌گیری ساختار کروموزوم مورد استفاده قرار می‌گیرد و از آن برای شناسایی ناهنجاری‌های کروموزومی نیز استفاده می‌شود. سیتوژنتیک از هیبریداسیون فلوئورسانس درجا (FISH; fluorescence in situ hybridization) (جایی که یک پروب فلورسنت به یک توالی مکمل یا یک پروب در کروموزوم متصل می‌شود) استفاده نموده و به تجسم آن کمک می‌کند. با این حال، میکروسکوپ فلورسنت محدودیت‌های وضوح خود را دارد. اخیرا میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و نقاط کوانتومی (QD) در FISH برای تجسم باندهایG و سایر مناطق کروموزومی استفاده می‌شود. نقاط کوانتومی مزایای بسیاری نسبت به پروبهای فلورسنت معمول دارد، از جمله طیف جذبی پهن، طیف نشری باریک و قابلیت مقاومت در برابر نور. این ویژگی‌ها باعث می‌شود نقاط کوانتومی نشانگر پایدار و حساسی برای تجسم کروموزوم‌ها باشد که می‌تواند برای مدت‌زمان طولانیتری نسبت به تصویربرداری فلوئورسانس مورد استفاده قرار گیرد. رنگهای مختلف نقاط کوانتومی نیز می‌تواند به طور همزمان برانگیخته شود تا مناطق مختلف کروموزوم‌ها را با یکدیگر و بدون هیچ گونه آرتیفکت به تصویر بکشد.
شناسایی نانو مقیاس تک سلولی یا مولکولی
پروتئومیکس (Proteomics) مدتی است که برای شناسایی تغییرات پروتئین و اصلاح پروتئین مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، نانوپروتئومیکس قادر به تشخیص پروتئین تک یاخته است. با استفاده از این روش سلول‌های سرطانی می‌توانند از سلول‌های غیر سرطانی بسیار نزدیک جدا شوند. از سنجش بارکد زیستی (biobarcode) برای کمک به ردیابی مقدار پروتئینها استفاده می‌شود که با به کارگیری روش‌های معمولی امکان پذیر نیست. این روش همچنین می‌تواند برای مشخص کردن نشانگرهای زیستی مورد استفاده قرار گیرد.
نانوذراتی برای کشف نشانگرهای زیستی
از فناوری نانو می‌توان برای شناسایی نشانگرهای زیستی جدید استفاده کرد که در آینده می‌توانند جایگزین روش‌های متداول شوند. نانوذرات دارای مساحت سطح بزرگ و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی ویژه هستند که در فرآیند شناسایی نشانگرهای زیستی کمک می‌کنند. همچنین، ساختار و شکل نشانگرهای زیستی می‌تواند برای پیوند دادن و جدا کردن نشانگرهای زیستی، که بعدا بیشتر مشخص می‌گردد، اصلاح شود. برای شناسایی سریع نشانگرها، روش رایج استفاده از نانوذرات با پوشش پلیمری است.
نانوتشخیص برای مدیریت سرطان
یکی از شیوه‌های پیشرفته تشخیص سرطان شامل ترکیب نقاط کوانتومی پوششدهی شده با مایع پارامغناطیسی و نانوذرات سیلیس برای تولید یک پروب MRI است. این پروب به منظور تشخیص مولکول‌های درگیر سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، پلی سیالیک اسید؛ نشانگر زیستی سرطان، به آنتی‌بادی خود متصل می‌شود و این مجموعه نانوذرات توسط سلول‌های سرطانی جذب و سپس با استفاده از میکروسکوپ فلوئورسانس تصویربرداری می‌شوند.
برای تشخیص سرطان پروستات نیز از روش‌های مشابهی استفاده می‌شود. در این حالت، گیرنده فاکتور رشد آنتی اپیدرمال با نانوذرات طلا ترکیب شده و پس از آن با میل بیشتری به سلول‌های سرطانی متصل می‌شود. سپس این ذرات قابل تصویربرداری هستند و در نتیجه برای تشخیص و شناسایی سلول‌های سرطانی پروستات استفاده می‌شوند.
نانوتشخیص در بیماری‌های عفونی
یکی از جنبه‌های مهم مدیریت بیماری‌های عفونی، تشخیص سریع عوامل بیماری‌زا در بیماران است. با این حال، روش‌های مرسوم برای تشخیص عوامل بیماری‌زا بسیار زمانبر هستند و حساسیت بالایی ندارند. اخیرا رویکردهای مبتنی بر نانوذرات برای شناسایی و تعیین کمیت عوامل بیماری‌زا در نمونه مورد استفاده قرار گرفته‌است. با استفاده نقاط کوانتومی به عنوان نانوپروب، می‌توان تک مولکول‌ها را تصویربرداری کرد. در این روش، توالی‌های هدف با نانوپروب هیبرید شده که سپس از آن برای شناسایی عوامل بیماری‌زا با استفاده از توالی‌های مختلفDNA یا RNAویروسی استفاده می‌شود. این تکنیک روشی سریع، ارزان و قابل تکرار را برای تشخیص ویروس در بیماران فراهم می‌کند.
