Một ứng dụng của các NT là như thiết bị tách pha nano ñể loại bỏ các phân tử ñặc hiệu khỏi dung dịch. Ví dụ, có thể sử dụng NT có mặt ngồi ưa nước và mặt trong ưa béo (lipophilic) để tách các hóa chất ưa béo và thuốc khỏi dung dịch lỏng [158]. Các NT silica cũng có thể được sử dụng như các thiết bị phản ứng sinh học.
Martin và cộng sự kết hợp với Hans Soderlund thuộc VTT ñã nghiên cứu một kháng thể gắn chọn lọc với một ñồng phân lập thể (enantiomer) của thuốc diarylalkyltriazole (FTB) (hình 8a), một chất kìm hãm hoạt tính của enzyme aromatase [159].
Soderlund đã cung cấp cho Marin và cộng sự một ñoạn Fab gắn chọn lọc với RS tương quan với ñồng phân lập thể SR. Sau đó nhúng NT silica có cả hai mặt gắn kháng thể này vào hỗn hợp theo tỷ lệ 1:1 của các ñồng phân lập thể SR và RS của FTB. Các NT - kháng thể tách ñồng phân lập thể RS khỏi hỗn hợp ñồng tỷ lệ [158]. ðây là một ví dụ trong đó đường kính trong cỡ nano của các NT silica là quyết ñịnh ñể ñạt ñược sự phân tách chọn lọc
Kết hợp với các hạt từ nano, QD hữu dụng cho phát hiện và phân tách tế bàọ Wang và cộng sự ñã tạo ra các hạt nanocomposite từ lõi siêu từ tính Fe2O3 và vỏ là CdSe/ZnS QD và sử dụng ñể phân tách các tế bào ung thư vú, sau đó phát hiện chúng bằng huỳnh quang [160].
Tabuchi và cộng sự báo cáo một công nghệ thực hiện các phân tách các ñoạn DNA với một dải rộng kích thước với tốc độ và độ phân giải caọ Họ dùng môi trường các hạt nano, các hạt cầu nano loại lõi-vỏ, kết hợp với kỹ thuật gây áp lực trong ñiện di vi chip. Các ñoạn DNA dưới 15 kbp được phân tích thành cơng trong vịng 100s. Các ñoạn DNA di động trong mơi trường trong khi vẫn giữ lại ñặc trưng cấu trúc phân tử của chúng [161].
Seo và cộng sự ñã thiết kế mơ hình nano của các miếng Ni trên chất nền là Sị Chức năng của mảng nano là tăng ñộ nhạy di ñộng với các biến ñổi trong hình dạng DNA, do đó cho phép phân tách một dải rộng các phân tử DNA như -phage DNA (48.5 kbp), T2- DNA (164 kbp), vàλ-HindIII digest (0.12–23.1 kbp), λ S. Pombe DNA (3.5, 4.7, và 5.7 Mbp) [162]. Ngoài ra, khi phương pháp này phân biệt hình dạng của các chuỗi được hấp phụ, về ngun lý nó có thể ñược sử dụng ñể phân tách các ñại phân tử có trọng lượng phân tử đồng nhất nhưng cấu trúc khác nhau như các phân tử DNA siêu xoắn hoặc vịng [162].
Mới đây (2005), Hellmich và đồng sự đã chế tạo thành cơng hệ thống
poly(dimethylsiloxane) microfluidic tích hợp đồng thời các q trình bắt giữ, điều hướng, ñịnh vị tế bào sâu Sf9 (Spodoptera frugiperda), sau đó ly giải bằng SDS, phân tách protein đích và cuối cùng phát hiện chúng với độ nhạy 100fM mà khơng cần ñánh dấu [163].