除三維生物列印技術外，預料納米醫療將是未來新世代大行其道的新興醫療科技。
納米 DNA 療法勢將出現
鑒於醫療學家當前追求的目標， 就是按個別病者的基因組合設計個人化療法，不少納米醫療研究者，正試圖以個別基因片段影響其分子表達，作為開發新療法的手段。此舉將需創建前所未有的微型工具，把雙螺旋型的 DNA 分拆開來，延伸成意粉一樣的線性分子，然後在其上進行檢查或操作，或創建一些可以「走入」細胞元件的納米機器人進行內部維修。
對於今日已掌握納米技術製造納米機器人的研究者来说，這種科幻一樣的科學實驗快將夢想成真了。在發表於2004年科學期刊《納米快訊》（Nano Letters）的報告中，紐約大學研究者設計了能以兩條腿走路，只有10毫微米長的 DNA 片段的「納米行者」（Nanowalker）。他們以補骨脂素分子安裝在「納米行者」的腳上，使之像嬰兒學步一樣前後來回各走兩步。這種能「走」向指定方向而非隨意遊走的「納米行者」，日後將可用來可靠地輸送分子和藥物。
紐大研究者艾西曼（Nadrian Seeman）設想，有朝一日科學家將可創建一條分子規模的生產線，在移動一枚分子至正確的位置上，讓納米機械人像汽車裝配線一樣在其上「點焊」化學品。西曼在紐大的實驗室正研究以納米機械人模仿自然界一些生物流程（如 DNA 分子）的行為，所以納米技術将是實踐「仿生學」（Biomimetics）的一門新興生物科技。
能輸藥的納米機械人
以 DNA 為本的納米機械人也可用來剋制癌症細胞。例如在美國哈佛醫學院的研究者最近在《科學》期刊報導，他們如何製作一個能運送分子載荷的摺紙納米機械人（origami nanobot）。這種桶形納米機械人，可以攜帶指令細胞以特定方式生長或凋亡的分子。他們使用這種納米機械人，成功演示如何向白血病和惡性淋巴瘤細胞，輸入能觸發細胞自我凋亡的分子。以其他材料製成的納米機械人也在發展當中。
目前，超過90%的癌症所以致命，是由於癌細從原始病灶轉移至身體其他部位生長，最後發展為藥石無靈的不治之症，所以不少醫療研究者都在為轉移性癌症尋找有效的新療法。科學家們發現，蛋白藥對腫瘤的抑制非常有用，它們可被設計成能在細胞內誘發細胞凋亡信號的特效藥。但這類藥物不能以口服方式輸藥，因在輸送至目標病灶前，蛋白藥已被肝臟降解失效，故若能夠在體內目標器官生產這種藥物，將會兩全其美。
在最近一期的《納米快訊》中，美國麻省理工學院研究者在原理證明研究中，展示可在目標地點開發一個能「自我組裝」蛋白質的納米平台之可行性。他們在小鼠模式中測試此項構想，創建一種可在紫外光下產生綠色螢光的蛋白（GFP）或螢光素酶（Luciferase）的納米粒子。他們現正試圖利用納米粒子跟蹤癌細胞轉移新病灶後，就地合成潛在癌症藥物來抑制腫瘤的再度萌生。
