聚合物納米粒子，或稱聚合物納米粒子，粒徑範圍為1 ~ 1000nm，可通過微乳液聚合等多種方法獲得。這種粒子具有很大的比表面積，出現了壹些普通材料所不具備的新的性質和功能。
目前，納米高分子材料的應用已經涉及到很多方面，如免疫分析、藥物控釋載體和人體診斷治療等。免疫分析作為壹種常規的分析方法，在蛋白質、抗原、抗體甚至整個細胞的定量分析中發揮了巨大的作用。根據標記物的不同，免疫分析可分為熒光免疫分析、放射免疫分析和酶聯免疫分析。將分析物對應的免疫親和分子標記以* * *價鍵的形式固定在特定的載體上，將含有分析物的溶液與載體壹起孵育，然後用顯微鏡檢測遊離載體的量，就可以準確地對分析物進行定量分析。在免疫分析中，載體材料的選擇非常重要。聚合物納米粒子，特別是壹些具有親水表面的粒子，由於其對非特異性蛋白質的吸附能力小，已被廣泛用作新的標記載體。
聚合物納米粒子在藥物控制釋放方面具有重要的應用價值。許多研究結果證實，有些藥物只能在特定部位發揮藥效，同時容易被消化液中的壹些生物大分子分解。因此，口服這類藥物的療效並不理想。所以人們使用壹些可生物降解的高分子材料來保護藥物，控制藥物的釋放速率。這些聚合物材料通常以微球或微膠囊的形式存在。藥物在攜帶和運輸後，藥效破壞很小，還能有效控制藥物的釋放，從而延長藥物的作用時間。作為藥物載體的高分子材料主要有聚乳酸、乳酸-羥基乙酸* * *聚合物、聚丙烯酸酯等。納米高分子材料制成的藥物載體和各類藥物，無論是親水性或疏水性還是生物大分子制劑，都可以負載或包覆多種藥物，同時可以有效控制藥物的釋放速率。
例如，中南大學已經開展了利用“納米導彈”的磁性納米粒子治療肝癌的研究，這些納米粒子將藥物靶向病竈。研究內容包括磁性阿黴素白蛋白納米粒在正常肝臟中的磁靶向性、在大鼠體內的分布以及對大鼠移植性肝癌的治療作用。結果表明，磁性阿黴素白蛋白納米粒具有較高的磁靶向性，在大鼠移植性肝腫瘤中聚集明顯增加，對移植性腫瘤具有良好的治療作用。
靶向技術的研究主要在兩個層面進行:物理化學導向和生物導向。理化定向在實際應用中缺乏準確性，難以保證正常細胞不受藥物攻擊。生物導向可以在更高的層面上解決靶向給藥的問題。物化導向系統是利用藥物載體的pH敏感性、熱敏感性和磁敏感性等特性，在外界環境(如外加磁場)的作用下，將藥物靶向輸送到腫瘤組織。磁性納米載體在生物體內的靶向性是利用外磁場使磁性納米粒子富集在病變部位，減少藥物在正常組織中的暴露，降低毒副作用，提高藥物的療效。磁靶向納米藥物載體主要用於治療惡性腫瘤、心血管疾病、腦血栓、冠心病、肺氣腫等疾病。生物靶向系統是利用抗體、細胞膜表面受體或特定基因片段的特異性，將配體結合到載體上，並與靶細胞表面的抗原識別子特異性結合，從而將藥物準確地輸送到腫瘤細胞中。藥物(尤其是抗癌藥物)的靶向釋放面臨網狀內皮系統(RES)的非選擇性清除問題。此外，大多數藥物都是疏水性的，當它們與納米顆粒載體偶聯時，可能會發生沈澱。利用聚合物凝膠作為藥物載體有望解決這壹問題。因為這種凝膠可以高度水合，所以合成時如果其尺寸達到納米水平，就可以用來增強對癌細胞的滲透和滯留作用。目前，雖然許多蛋白質和酶抗體可以在實驗室中合成，但更好和更特異的靶向物質需要研究和開發。此外，還需要研究藥物載體和靶向物質的組合。
這類技術需要更可靠的納米載體、更準確的靶向物質、更有效的治療藥物、更靈敏便捷的傳感器，以及載體在體內作用機制的動態測試和分解方法，才能安全有效地應用於臨床。
DNA納米技術是指根據DNA的物理化學特性原理設計的納米技術，主要應用於分子的組裝。堿基的簡單性、互補規則的恒定性和特異性、遺傳信息的多樣性、DNA復制過程中體現的構象特異性和拓撲靶向性，都是納米技術需要的設計原則。現在利用生物大分子可以實現納米粒子的自組裝。直徑為65438±03nm的金納米粒子A表面附著壹個單鏈DNA片段，金納米粒子B表面附著另壹個具有互補序列的單鏈DNA片段..將a和b混合，在DNA雜交的情況下，a和b會自動連接在壹起。利用DNA雙鏈的互補特性，可以實現納米粒子的自組裝。生物大分子的自組裝有壹個顯著的優點:它可以提供高度特異性的結合。這對於構建復雜系統的自組裝是必要的。
美國波士頓大學生物醫學工程研究所Bukanov開發的PD-loop(在雙鏈線性DNA中嵌入壹個寡肽序列)比PCR擴增技術具有更大的優勢。它的引物不需要保存完整的生物活性狀態，其產物序列特異性高，不像PCR產物可能會錯配。PD loop的誕生為線性DNA寡核苷酸雜交技術開辟了新的途徑，使從復雜的DNA混合物中篩選和分離特殊的DNA片段成為可能，並有可能應用於DNA納米技術。
基因治療是治療學的壹大進步。質粒DNA可以修復遺傳錯誤或產生治療因子(如多肽、蛋白質、抗原等。)插入靶細胞後。利用納米技術，DNA可以通過主動靶向定位在細胞內；質粒DNA濃縮至50 ~ 200 nm大小並帶負電荷有助於其有效侵入細胞核；質粒DNA能否插入到核DNA的確切位置取決於納米顆粒的大小和結構:此時的納米顆粒是由DNA本身構成的，但其物理化學特性還需進壹步研究。
脂質體(1脂質體)是壹種固定時間的藥物載體，屬於靶向給藥系統的新劑型。20世紀60年代，英國人A.D.Banfiham首先發現分散在水中的磷脂形成壹個封閉的由脂質雙分子層組成的囊泡，裏面有水相。由懸浮在水中的雙分子磷脂形成的具有相似生物膜結構和滲透性的雙分子囊泡被稱為脂質體。20世紀70年代初，Y.E.Padlman等人在生物膜研究的基礎上，首次使用脂質體作為細菌和某些藥物的載體。納米脂質體作為藥物載體具有以下優點。
(1)由磷脂雙分子層包裹的水相囊泡組成，不同於各種固體微球藥物載體。脂質體具有高彈性和良好的生物相容性。
(2)對所攜帶的藥物具有廣泛的適應性。水溶性藥物負載在內水相中，脂溶性藥物溶解在脂膜中，兩親性藥物可以插入脂膜中，同壹脂質體可以同時含有親水性和疏水性藥物。
(3)磷脂本身是細胞膜的成分，所以納米脂質體註射到體內無毒，生物利用度高，無免疫反應。
(4)保護所含藥物，防止藥物被體液稀釋，被體內酶分解破壞。
納米粒會使藥物在人體內的轉運更加方便，並對脂質體表面進行修飾，如在脂質體表面組裝各種對特定細胞具有選擇性或親和性的配體，以達到尋找靶點的目的。以肝臟為例，納米顆粒-藥物復合物可以通過被動和主動兩種方式實現靶向作用；當復合物被庫普弗細胞捕獲並吞咽後，藥物在肝臟內聚集，然後逐漸降解釋放到人體血液循環中，使肝臟內藥物濃度升高，對其他器官的副作用降低，這是壹種被動靶向作用；當納米顆粒的尺寸足夠小，約為100 ~ 150 nm，且表面覆蓋有特殊塗層時，它們可以逃脫庫普弗細胞的吞噬，與之相連的單克隆抗體等物質定位於肝實質細胞中發揮作用，這就是主動靶向。包裹在幾層納米顆粒中的智能藥物進入人體後，可以主動搜索和攻擊癌細胞或修復受損組織。
令人鼓舞的是，納米粒子被用作載體來運輸肽和蛋白質藥物，不僅因為納米粒子可以改善肽藥物的藥代動力學參數，而且可以在壹定程度上有效地促進肽藥物穿透生物屏障。納米粒給藥系統作為開發多肽和蛋白質藥物的工具，具有非常廣闊的應用前景。
納米粒子由於粒徑小，具有大量的自由表面，具有很高的膠體穩定性和優異的吸附性能，能很快達到吸附平衡。因此，聚合物納米粒子可以直接用於生物物質的吸附和分離。將納米顆粒壓制成薄片制成過濾器，由於過濾孔徑為納米，可用於制藥行業的血清消毒(引起人類疾病的病毒大小壹般為幾十納米)。通過在納米粒子表面引入羧基、羥基、磺酸基、氨基等基團，納米粒子可以通過靜電或氫鍵與蛋白質、核酸等生物大分子相互作用，導致生物大分子的沈降，從而達到分離生物大分子的目的。當條件改變時，生物大分子可以從納米粒子上解吸，並且可以回收生物大分子。
納米聚合物顆粒還可以用於壹些疑難疾病的介入診斷和治療。由於納米粒子比紅細胞(6 ~ 9微米)小得多，可以在血液中自由移動，因此可以註射到人體的各個部位來檢查病變並進行治療。據介紹，動物實驗結果表明，載有地塞米松的乳酸-羥基乙酸* * *聚合物納米顆粒經動脈給藥可有效治療動脈再狹窄，載有抗增殖藥物的乳酸-羥基乙酸* * *聚合物納米顆粒經冠狀動脈給藥可有效預防冠狀動脈再狹窄；此外，載有抗生素或抗癌劑的納米聚合物可以通過動脈輸送進入體內，並用於某些器官的臨床治療。載有藥物的納米球還可制成乳劑，用於胃腸外或腸內註射；也可制成疫苗，用於皮下或肌肉註射。