دانشمندان درحال کشف روش‌هایی برای تصویربرداری مولکولی از توده‌های بدخیم، تشخیص زودهنگام و دارودرمانی هدفمند سرطان با استفاده از نانوذرات هستند.
کولونوسکوپی، که شامل بررسی جدار داخلی کولون و رکتوم با استفاده از دوربین فیبر نوری است، رایج‌ترین روش برای شناسایی سرطان کولورکتال می‌باشد. کولونوسکوپی این اجازه را به پزشک می‌دهد تا رشد پولیپ‌های کوچک در دیواره‌ی روده را تشخیص داده و با برداشتن آن‌ها از سرطانی شدنشان جلوگیری کند. دقت کولونوسکوپی به فاکتورهای متعددی از جمله سرعت بررسی و عملکرد پزشک برای یافتن زخم‌های برجسته و فرورفته وابسته است.
محققان در حال حاضر به دنبال روش‌هایی برای بالابردن دقت این روش و تشخیص به مراتب زودهنگام‌تر سرطان توسط آن، نسبت به عملکرد فعلی هستند. تغییرات ناشی از سرطان در صورت تشخیص در مراحل اولیه، با احتمال بسیار پایین‌تری در بدن پخش می‌شوند. نانوکنولوژی به عنوان شاخه‌ای از مهندسی که به دستکاری اتم‌ها و مولکول‌ها می‌پردازد، می‌تواند در تشخیص زودهنگام سلول‌های سرطانی و پیش‌سرطانی قبل از امکان رویت آن‌ها با چشم و نیز رساندن داروهای لازم برای درمان آن به بافت مورد نظر موثر واقع شود.
در راستای همین هدف، مرکز مطالعات نانوتکنولوژی دانشگاه استنفورد به عنوان عضوی از سازمان بین‌المللی سرطان (NCI)، موفق به ابداع روشی شده است که در آن نانوذرات طلا وظیفه‌ی تشخیص و اتصال به سلول‌های سرطانی را برعهده دارند. سپس هنگامی که نور توسط یک دستگاه اندوسکوپ استاندارد مانند کولونوسکوپ به بافت موردنظر تابیده می‌شود، سلول‌های سرطانی متصل به نانوذرات طلا قابل تمایز بوده و می‌توان آن‌ها را خارج کرد. محققان امیدوارند تا بتوانند تا سال دیگر، این روش را به صورت بالینی برروی اشخاص مختلف به کار گیرند تا بتوانند از ایمنی آن اطمینان حاصل کنند.
فعالیت چشمگیر دیگر صورت گرفته در این حوزه، توسط محققین دانشگاه بوفالو به عنوان عضوی دیگر از NCI صورت گرفته است، بدین صورت که از نانوشل‌های هسته سیلیسی با روکشی از مولکول‌های حساس به نور به نام photosensitizer به عنوان دارو استفاده می‌کنند. این روش روی سلول‌های سرطانی کشت‌شده در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. این نانوشل‌ها توسط سلول‌های سرطانی جذب شده و پس از تابیده شدن نور، با فعال شدن مولکول‌های حساس به نور موجب آزاد شدن مولکول‌های اکسیژن انفعالی و در نتیجه مرگ سلول‌های سرطانی می‌شوند. این روش نیز در حال حاضر توسط متدهای بالینی در دست بررسی برای اثبات ایمنی آن می‌باشد.
