Chẩn ựoán là lĩnh vực ựược ựầu tư kinh phắ nhiều thứ hai sau phân phối thuốc (hình 30). Hiện tại ựa có khá nhiều thành công.
Các cảm biến sinh học nano ựược sử dụng thành công trong các ựo ựạc nội bàọ điện cực PEBBLE có thể xác ựịnh pH, Mg+, Cl-, K+, Ca2+, oxy và glucose nội bào khá chắnh xác [84]. Các cảm biến nano sợi quang của Vo-Dinh và cộng sự [127] ựược chế tạo thành công ựể ựo nồng ựộ benzo-a-pyrenetetrol (BPT) trong bào tương của tế bào ung thư vú của người và tế bào biểu mô gan chuột. điện cực sinh học nano dùng enzyme ựể phát hiện gián tiếp glutamate (chất truyền dẫn nơron quan trọng trong hệ thần kinh trung ương) một cách liên tục ựã ựược chế tạo thành công, trong ựó thụ thể sinh học là glutamate dehydrogenase [128].
Hình 31. Hướng ựắch và hiện ảnh in vivo dùng QD. (A) Thắ nghiệm mô ex vivo của tế bào ung thư ựánh dấu QD trong phổi chuột. (B) Hiện ảnh in vivo các vi hạt QD ựa màu trong chuột sống. (C) Hướng ựắch phân tử và hiện ảnh in vivo khối u tiền liệt tuyến ở chuột dùng kháng thể kết hợp với QD [Theo 129].
Thanh và Rosenzweig ựã phát triển một thắ nghiệm trong ựó nồng ựộ kháng thể ựược xác ựịnh thông qua hàm kết tụ của các hạt vàng gói trong kháng nguyên [130]. Hirsch và ựồng sự ựã phát triển thắ nghiệm kết tụ ựể phát hiện immunoglobin trong máu sử dụng vỏ nano [36].
Gần ựây, Gao và cộng sự sử dụng thành công QD ựể chụp ảnh và hướng ựắch ung thư in vivọ Họ gắn QD với kháng thể ựặc hiệu tế bào ung thư tiền liệt tuyến. Sau khi tiêm vào chuột (ựã chuyển tế bào ung thư tiền liệt tuyến của người), có thể nhận biết và chụp ảnh kháng thể PSMA ựánh dấu QD gắn với vị trắ khối u in vivo (hình 31) [129]. Wu và ựồng sự phát triển các mẫu dò QD ựặc hiệu và ựáng tin cậy ựể ựịnh vị chỉ thị bề mặt tế bào ung thư vú (Her2), sợi cytoskeleton, và kháng nguyên trong tế bào cố ựịnh, tế bào sống và phân ựoạn mô [131].
Công ty iMEĐ (Columbus, OH, USA) tạo ra lỗ nano trên các thiết bị phân phối thuốc cấy dưới da ựể ựiều khiển quá trình giải phóng thuốc. Các chương trình hợp tác giữa National Aeronautics và Space Agency Ames Research Center (Moffet Field, CA, USA) và Stanford University (Stanford, CA, USA) ựang cố gắn kết hợp các ựiện cực lỗ nano cấy vào võng mạc nhằm tạo ra giao tiếp chức năng giữa dây thần kinh và võng mạc (hình 32) [12].
Hình 32. Neurons (neurons) thâm nhập vào mạng lưới lập thể của các sợi nano tự lắp ghép [Theo 12].
Weissleder và ựồng sự gần ựây ựã chứng minh rằng các hạt nano có tắnh chât từ, ưa béo (lymphotropic paramagnetic nanoparticle) cho phép chụp ảnh cộng hưởng từ kắch thước nano (MRI) trong người bệnh ung thư tiền liệt tuyến, cái không thể phát hiện bằng bất cứ cách không cấy ghép nào khác (non-invasive) [132]. Các hạt nano oxit sắt từ siêu nhỏ, gói trong dextran cho phép chụp ảnh và phát hiện trong phẫu thuật u não tại từ lực thấp [40]. đánh giá ựịnh lượng ựáp ứng của tế bào với hợp chất m-
dinitrobenzene, hạt nano phát huỳnh quang ựã ựược sử dụng ựể xác ựịnh nồng ựộ Ca2+ nội bào, tiền chất gây chết tế bào trong các tế bào tu thần kinh ựệm C6 và nguyên bào thần kinh (neuroblastoma) SY5Y của người [133, 134]. Các kênh nano cũng cho thấy khả năng cung cấp sự phát hiện miễn dịch của các mảnh ghép tế bào (cell xenograft) trong ựiều trị bệnh tiểu ựường [135, 136].
Các vật liệu nano cũng ựang tăng vai trò trong các vật liệu và thiết bị thao tác mô. Công ty AngstroMedica (Newton, MA, USA) ựang sử dụng các vật liệu ựược cấu trúc ở quy mô nano ựể ổn ựịnh và tái tạo xương từ canxi và phosphatẹ Công ty pSiMedica (The Malverns, UK) ựang sử dụng silicon phân hủy sinh học ựể cấy vào xương. Các loại kiến trúc quy mô nano khác ựang ựược phát triển ựể tái tạo thần kinh ở công ty NanoMateria (Chicago, IL, hình 3) [12].
Các nhà khoa học tại Northwestern University ựã phát triển mã vạch nano (bio-barcode) siêu nhạy có bản chất là hạt vàng nano và DNA ựể phát hiện phân tử DNA ựắch (kháng nguyên ựặc hiệu tiền liệt tuyến, PSA) ở nồng ựộ thấp trong máu [137]. PSA ựược sử dụng ựể phát hiện ung thư phổi và ung thư tiền liệt tuyến, hai trong số các loại ung thư thường thấy nhất. Cũng trên nguyên lý mã vạch nano, PSA ựược phát hiện thông qua các vi hạt có từ tắnh nằm trong kháng thể ựơn dòng PSẠ PSA bị bắt giữ bởi vi hạt có từ tắnh và phản ứng với vỏ của hạt vàng nano với một kháng thể PSA ựa dòng và barcode DNA hybrid. Phức hệ kẹp PSA bị bắt giữ bởi từ tắnh và giải phóng barcode DNẠ Sau ựó barcode DNA ựược phát hiện trên mảng sau khi gắn với các yếu tố gắn và phát hiện sử dụng oligonucleotide bổ sung gắn với các hạt vàng nano [138].
Hình 33. Tái tạo ba chiều Pelvic Lymph Nodes dựa trên ảnh cộng hưởng từ dưới sự trợ giúp của các hạt nano từ tắnh [Theo 132].
Mới ựây nhất, vào tháng 10 năm 2005, trên tờ Nature, Zheng và cộng sự ựã công bố một nghiên cứu hết sức thú vị. Ở ựó, họ sử dụng mảng dây nano silicon ựể phát hiện các protein chỉ thị ung thư (kháng nguyên ựặc hiệu tiền liệt tuyến) dựa trên tắn hiệu ựiện hóa với ựộ nhạy cao và không cần ựánh dấu ựắch [52].