納米傳感器的潛在應(yīng)用包括藥物，污染物和病原體的檢測以及監(jiān)測制造過程和運(yùn)輸系統(tǒng)。通過測量物理性質(zhì)（體積，濃度，位移和速度，重力，電和磁力，壓力或溫度）的變化，納米傳感器可以在分子水平上區(qū)分和識別某些細(xì)胞為了提供藥物或監(jiān)測人體特定部位的發(fā)育。

而根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的類型，納米傳感器主要分成光學(xué)，機(jī)械，振動和電磁這幾類。在以下的應(yīng)用說明中將會體現(xiàn)這幾類傳感器。

醫(yī)療生物：

納米傳感器的一個(gè)示例涉及使用硒化鎘量子點(diǎn)的熒光特性作為傳感器來發(fā)現(xiàn)體內(nèi)腫瘤。然而，硒化鎘點(diǎn)的不利之處在于它們對身體有劇毒。結(jié)果，研究人員正在研究由另一種毒性較小的材料制成的替代點(diǎn)，同時(shí)仍保留某些熒光特性。特別是，他們一直在研究硫化鋅量子點(diǎn)的特殊好處，盡管它們的熒光性不如硒化鎘，但可以用包括錳和各種鑭系元素在內(nèi)的其他金屬來增強(qiáng)。此外，這些較新的量子點(diǎn)與靶細(xì)胞結(jié)合時(shí)會發(fā)出更多的熒光。

納米傳感器的另一個(gè)應(yīng)用涉及在IV線中使用硅納米線來監(jiān)測器官健康。納米線對檢測痕量生物標(biāo)志物很敏感，這些標(biāo)志物通過血液擴(kuò)散到IV線中，可以監(jiān)測腎臟或器官衰竭。這些納米線將允許連續(xù)的生物標(biāo)志物測量，這在時(shí)間敏感性方面提供了優(yōu)于傳統(tǒng)生物標(biāo)志物定量測定法（例如ELISA）的一些好處。

納米傳感器還可用于檢測器官植入物中的污染。納米傳感器被嵌入植入物中，并通過發(fā)送給臨床醫(yī)生或醫(yī)療保健提供者的電信號檢測植入物周圍細(xì)胞中的污染。納米傳感器可以檢測出被細(xì)菌污染的細(xì)胞是否健康，發(fā)炎。

當(dāng)前，納米傳感器已經(jīng)確立了自己在生物學(xué)應(yīng)用中的卓越傳感技術(shù)的地位。在生物成像中尤其如此，比如以上提到的納米傳感器可以高靈敏度地測量分子的熒光。

但是，由于對納米傳感器的不利影響以及納米傳感器的潛在細(xì)胞毒性作用的了解不足，因此對于用于醫(yī)療行業(yè)的納米傳感器的標(biāo)準(zhǔn)制定有嚴(yán)格的規(guī)定。另外，可能存在高昂的原材料成本，例如硅，納米線和碳納米管，這阻礙了需要擴(kuò)大規(guī)模實(shí)施的納米傳感器的商業(yè)化和制造。為了減輕成本的缺點(diǎn)，研究人員正在研究制造由更具成本效益的材料制成的納米傳感器。由于納米傳感器的尺寸小且對不同的合成技術(shù)敏感，因此可重復(fù)生產(chǎn)納米傳感器還需要很高的精度，這會產(chǎn)生其他技術(shù)難題。