Robert A. Freitas Jr. ผู้ก่อตั้งโครงการ Nanofactory Collaboration ซึ่งเป็นโครงการความร่วมมือพัฒนานวัตกรรมโมเลกุลของยา ได้แสดงวิสัยทัศน์ไว้ในนิตยสาร Futurist (January-February 2010) ว่า ในการรักษาโรคส่วนใหญ่ แพทย์มักเน้นให้ร่างกายมนุษย์ มีโอกาสสร้างความสามารถในการซ่อมแซมตนเอง แต่ในปัจจุบันเรายังไม่สามารถควบคุมให้เซลล์ของมนุษย์ในอวัยวะส่วนต่างๆ ทำงานได้อย่างแน่นอนในการเสริมสร้างสุขภาพให้ดีขึ้น และยังไม่มีเครื่องมือชนิดใดสามารถช่วยทำงานได้อย่างแม่นยำในด้านการ ควบคุมระดับโมเลกุลภายในร่างกาย หากทำได้ เราคงขจัดภาวะการทำงานที่ผิดปกติของร่างกาย ช่วยลดการตรวจรักษา ลดการผ่าตัด ที่มีราคาสูง ลดการเสียชีวิตก่อนเวลาอันควร และสามารถทำให้ประชาชนเข้าถึงบริการสาธารณสุขได้มากขึ้น ซึ่งจะบรรลุวัตถุประสงค์ ดังกล่าวได้ เราต้องอาศัยนาโนเทคโนโลยี ซึ่งต้องมีการทำวิศวกรรม การมีโครงสร้างที่แม่นยำและเป็นเครื่องมือที่มีขนาดระดับโมเลกุล คำว่า nano หมายถึง ขนาดของการสร้างที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรประมาณหนึ่งในพันล้านของเมตร มีความกว้างประมาณห้า carbon atoms ดังนั้น nanomedicine จึงเป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนาโนกับการพัฒนายา นั่นเอง

เครื่องมือที่สำคัญของ nanomedicine คือ medical nanorobot หรือหุ่นยนต์นาโนการแพทย์ ซึ่งมีขนาดเท่าแบคทีเรีย และประกอบด้วย ชิ้นส่วนขนาดโมเลกุลหลายพันชิ้น (เช่น เกียร์ ฝาประกับเพลา หรือ ซี่เฟืองที่ประกอบเข้าด้วยกัน) ประกอบกันเป็นวัสดุ รูปสี่เหลี่ยม ขนมเปียกปูนที่แข็งแรง หุ่นยนต์นาโนการแพทย์ต้องการมอเตอร์เพื่อการขับเคลื่อน และต้องการแขนกลที่ขยับได้อย่างคล่องแคล่ว ต้องมีพลังงานช่วยผลักดัน มีsensors ที่ทำหน้าที่ชี้นำการปฏิบัติการ และมีระบบคอมพิวเตอร์ช่วยควบคุมการทำงานทั้งหมด หุ่นยนต์ นาโนจะวิ่งไปตามกระแสเลือด ฉะนั้นจึงต้องมีขนาดเล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง และมีขนาดจิ๋วเพียงพอที่จะบีบอัดและรอดผ่านรูแคบๆ ในร่างกายมนุษย์ คาดว่าผลการพัฒนาของ nanomedicine จะนำไปใช้ในการรักษาโรคได้ในช่วงปี 2020

medical nanorobot อาจเรียกได้ว่าเป็น microbivore (เครื่องมือสุ่มตรวจที่จะแพร่หลายในอนาคต เป็นเครื่องมือขนาดเล็กที่มี เครื่องจักรนาโนทำหน้าที่เสมือนเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวเทียม) ซึ่งทำหน้าที่ เซลล์เม็ดเลือดขาวเทียม และไปค้นหาหรือย่อยสลาย pathogens (อวัยวะที่ติดเชื้อ) ที่ไม่ต้องการ อาทิ แบคทีเรีย ไวรัส หรือเชื้อราในกระแสเลือด คนไข้ที่ติดเชื้อในกระแสเลือดอาจได้รับการ ฉีด microbivore เข้าไปในร่างกายประมาณ 1 dose หรือ หนึ่งร้อยพันล้าน microbivore (ประมาณ1 ซีซี) microbivore จะทำหน้าที่ไล่ล่า แบคทีเรียที่ต่างชนิดภายในร่างกายและย่อยให้เป็น กรดอะมิโน mononucleotides กรดไขมัน และน้ำตาล ซึ่งโมเลกุลพื้นฐานเหล่านี้ จะกลับเข้าไปทำหน้าที่ในกระแสเลือดโดยไม่เป็นอันตราย โดยผ่านช่องด้านหลังของเครื่องมือ

ปัจจุบัน medical nanorobot ยังเป็นเพียงทฤษฎี แต่มีการเริ่มพัฒนาเครื่องมือดังกล่าวแล้ว การทดลองได้ให้ข้อพิสูจน์ว่า อะตอมเดี่ยว (ที่ทดสอบโดยนักวิทยาศาสตร์ของ IBM ในปี 1989) สามารถสามารถนำไปใช้กับเครื่องมือ scanning tunneling microscope เพื่อกำหนดตำแหน่งของ 35 xenon atoms บนพื้นผิวของแผ่นนิเกิลและทำเป็นโลโก้ของ IBM ได้ ดังนั้น ในการสร้าง medical nanorobot นักวิจัยจึงต้องมีการพัฒนากระบวนใหม่ในการผลิตโมเลกุลอย่างละเอียด ซึ่ง Robert A. Freitas Jr ได้ก่อตั้ง Nanofactory Collaboration ซึ่งเชื่อมโยงโครงการวิจัยและพัฒนากับการออกแบบและการสร้าง medical nanorobot ซึ่งเขาคาดว่า ผลกระทบจากการ ใช้ medical nanorobot จะช่วยลดผลข้างเคียง จากการใช้ยา เนื่องจากเครื่องจักรนาโนมีความแม่นยำและสามารถรายงานให้แพทย์ ทราบเป็นตัวเลขได้ การทดสอบต่างๆนับแต่ การตรวจสอบเลือด จนถึงการทดสอบจีโนมสามารถรายงานแพทย์ได้ในไม่กี่นาที ระบบ ของ nanorobot สามารถเฝ้าติดตามและค้นหาสาเหตุของโรคได้ต่อเนื่อง และลดปัญหาอาการป่วยเรื้อรังและอาจมีการพัฒนาเช่น ความอ้วน เบาหวาน การสูญเสียแคลเซี่ยม หรืออัลไซเมอร์ เป็นต้น นอกจากนี้ อุตสาหกรรมยาสามารถปรับเปลี่ยนไปเป็นอุตสาหกรรม nanorobot ในรูปแบบต่างๆ ตามลักษณะของร่างกายและจีโนมคนไข้เพื่อทราบถึงสภาวะของโรค ต่อไปแพทย์จะทำหน้าที่เป็นเพียง ที่ปรึกษา หรือด่านแรกในการดูแลรักษาแบบดั้งเดิม และแพทย์และโรงพยาบาลจะมีอิสระในการจัดการกับกรณีรักษาที่ซับช้อนหรือยุ่งยาก ได้มากยิ่งขึ้น ค่ารักษาพยาบาลจะลดต่ำลง เนื่องจากอุตสาหกรรมโมเลกุลจะราคาถูกลง ไร้ปัญหาสิ่งแวดล้อมในกระบวนการผลิต รีไซเคิลได้ และลดปัญหาเรื่องค่าใช้จ่ายการประกันสุขภาพ

(ที่มา: ถอดความจาก The Future of Nanomedicine, Robert A. Freitas Jr. in The Futurist, January-February 2010)