ایده فن‌آوری مهندسی مولکولی یا نانوتکنولوژی اولین بار توسط ریچارد فایمن در سال 1959 مطرح شد. نانوتکنولوژی در واقع فن‌آوری پیاده‌سازی ساختار مولکولی مورد نظر با دقت اتمی است. در این مقاله اهمیت راهبردی این فن‌آوری و ارتباط آن با فن‌آوری ذرات ریز در علوم پزشکی و زیست محیطی بحث شده است. در ابتدا به بررسی پتانسیل موجود مؤسسات ملی بهداشت و بنیاد علوم در سال‌های 2000 و 2001 با در نظر گرفتن بودجه‌های اختصاص داده شده در کشور ایالات متحده، به عنوان کشور پیشرو در فن‌آوری نانومتری در زمینه مراقبت‌های بهداشتی، پزشکی و زیست محیطی می‌پردازیم. بررسی مواد زیستی (واسطه‌های مشترک بافت زنده و ماده بی‌جان و مواد سازگار محیطی)، وسایل (حسگرهای محیطی و ابزارهای تحقیقاتی) و درمان شناسی (سیستم رساندن دارو و ژن به بدن) از جمله مواردی است که بحث شده است. بلوک‌های مولکولی سازنده‌ی حیات (لیپیدها، پروتئین‌ها، اسید نوکلئیک‌ها، کربوهیدرات‌ها و جایگزین‌های غیر بیولوژیکی آنها) همگی در زمره‌ی موادی هستند که به دلیل برخورداری از ابعاد، تکرارپذیری و مقیاس نانویی ویژگی‌هایی بی‌نظیر دارند. در صورت به کارگیری سطوح و وسایل نانو، از جمله لیزرهای مادون قرمز در محدوده‌ی فرکانسی 1000 نانومتر و لیزر گازی هلیوم- نئون He-Ne در طول موج 8/632 نانومتر، با توانی در حد چند میلی وات، می‌توان فرآیندهای کنونی و طاقت‌فرسای زنجیره‌بندی ژنوم و رمزگشایی ژن‌ها را به شدت متحول کرد و بر کارایی آنها افزود. افزایش توانمندی ما در شناسایی چارچوب ارثی افراد، تحولی انقلابی در تشخیص پزشکی و درمان به همراه خواهد داشت. نانوتکنولوژی علاوه بر تسهیل مصرف بهینه دارو و فرمول‌ها، راه‌های جدیدی را برای رساندن دارو به بدن ابداع می‌کند که این به نوبه‌ی خود پتانسیل درمانی داروها را به شدت گسترش می‌دهد.