随着现代生物学和现代医学的不断发展，人类在生物学和医学等领域的研究内容早已从细胞，染色体等微米尺度的结构深入到更小的层次，进入到单个分子甚至分子内部的结构。这些极其微细的分子结构的特征尺寸大多在0.l－ 100nm之间，属于纳米技术的尺度范围。研究这些纳米尺度的分子结构和生命现象的学科，就是纳米生物学和纳米医学。例如，具有划时代意义的人类基因组测序研究计划标志着人类已经进入了纳米生物学和纳米医学的基础和应用研究领域。

纳米晶胶原基骨材料成品

1990年，国际人类基因组组织（The Human Genome Organization, HUGO）和美国国家 卫生研究院（National Institute of Health, NIH）向美国国会提交了美国“人类基因组计划（Human Genome Profect,HGP）”联合项目的五年计划——也被称为“生命科学阿波罗登月计划”。经过了长达10年的不懈努力，美国总统克林顿和英国首相布莱尔于2000年6月26日联合宣布了人类基因草图绘制完成的消息，这一时间比原定于2001年完成的日期整整提前了一年。与此同时，中国政府也宣布我国科学工作者顺利完成了其中的1％人类基因的测序工作。人类基因组草图的绘制成功将标志着，在21世纪中，人类将要从真正认识人类自身开始，来不断解开人类生命和疾病的奥秘。无疑，2000年6月26日是人类历史上“值得载入史册的一天”。 人类基因组计划预计将在2003年最终完成精确度达99.9％的人类基因图谱，以作为纪念DNA双螺旋结构发现50周年的一份厚礼。似于人体器官组织功能的由分子组成的极微小的纳米装置和机构。这些装置和机构，可以方便地植入人体，用来改善人体的生命系统。同时，这些装置和机构还可以用作医疗工具，在人体内各处畅游，甚至出入细胞的内外，完成特殊的医疗使命。例如，修复发生畸变的基因；扼杀萌芽状态的癌细胞；捕捉侵入人体的细菌和病毒，并在它们致病之前就消灭它们；探测人体内化学和生物化学成分的变化，适时地释放药物及人体所需的微量物质，改善人体的健康状况。
　 总之，纳米技术将带给医学一场前所未有的技术革命，它将大幅度提高人类健康和保健的水平，使人们能够真正做到延年益寿。可以预见，不久的将来纳米医学将可望在以下几个方面得到突破和应用。
（l）在分子的水平上认识和理解病变的机理
　 人们将在分子的水平上真正认识自己。由于人类基因序列图谱草图的绘制工作已经完成，有此知识基础．人类对人体本身的认识将可望达到分子的水平，并在细胞的分子结构和分子的基因水平上真正认识和理解病变的机理，为彻底根治疾病提供理论基础。
（2）大幅度提高医学诊断和疾病检测的精度”
　 研制可以直接插入活细胞内进行探测的纳米级微型探测器。这种微型传感器的尖端很小，插入活细胞内也不会严重干扰细胞的正常生理过程，但却可以获取活细胞内足够的反映其功能状态的动态信息，为临床疾病的诊断和治疗提供客观的指标。根据不同的诊断和检测目的，这种探测器也可以植入人体内不同部位或随血液在体内流动，用以实时检测人体内细胞的健康状态和病变的信息。
　 未来的医学检验也可以采用医学生物芯片来进行。医学生物芯片对极少量血液中的蛋白质和DNA进行分析后，可以迅速地诊断出各种疾病。
（3）纳米医用机器人和完全可控制的体内显微手术
　 研制在血液和细胞介质中工作的纳米医用机器人。这种极其微小的机器人能在血管中游走。它们可以用来捕捉和移动单个细胞，也可以用来清除血管壁上，甚至心脏动脉上的脂肪沉积物。由此减少心血管疾病的发病率。它们还可以进入人体组织的间隙里清除病毒细菌或癌细胞，甚至可以代替外科手术，修复心脏，大脑和其他器官等。除了显微手术之外，还可以利用纳米医用机器人在人体内来回行走自如的能力，进行定位给药，把药直接送到损伤部位，也可以在人体内实施显微注射，将药物直接注射到病变的细胞内。以达到最快最好的疗效。纳米医用机器人也可以对人体进行定期的健康检查。