目前，在临床上，用激光治疗癌症和其他疾病尚未被认为是常规方法，但使用纳米颗粒的新方法为改进现有技术带来了一些希望。一种名为光热疗法（PTT）的技术将激光转化为热量，能够瞄准并杀死肿瘤细胞。另一种技术—光动力疗法（PDT）—利用激光产生活性氧，比如羟基自由基、单态氧、超氧自由基和过氧化氢，能够对肿瘤细胞造成破坏。

在美国《应用物理评论》杂志上，一个跨国研究小组评估了利用纳米颗粒改进的光动力疗法和光热疗法领域的现状，并重点关注通过结合这两种技术来实现最佳的治疗效果。通过将光热疗法或光动力疗法与纳米材料结合起来，研究人员得以应用此类光疗法，同时将药物输送至人体内利用其他方法无法到达的部位。还有可能将光热疗法和光动力疗法结合成一种疗法，创造出一种更有效的治疗手段。

纳米颗粒的表面可以被改造，让光敏分子附着在表面。这样一来，就可以吸收特定波长的光。在光热疗法中，光转化为热量。在光动力疗法中，光产生活性氧。要想让光动力疗法取得成功，环境中就必须有足够的氧来产生足够的活性氧，以便杀死肿瘤细胞。相关研究报告的作者、伊朗医科大学的马苏德·莫扎法里说：“在使用这种策略的癌症治疗方法中，激光穿透组织的深度是决定治疗效果的关键。”

控制穿透深度的因素包括，光束的形状、光的波长、激光的强度，以及光束的半径。一种有效的方法是，将光动力疗法与化疗等传统医疗方法结合起来，创造出光动力抗菌化学疗法。

纳米颗粒可用来向肿瘤部位输送化疗药物或抗生素。在进行光照，在肿瘤中产生活性氧分子，并杀死肿瘤细胞和细菌的同时，抗生素也会被释放出来，防止治疗部位感染。对纳米颗粒表面进行的其他改造能令其穿过血脑屏障，这样一来，脑瘤就能得到治疗。

这项研究中评估的一系列研究涉及表面结合了狂犬病毒糖蛋白的金制纳米棒。由于狂犬病毒天生就会感染大脑，这种金制纳米棒能够穿透血脑屏障，并瞄准脑瘤。用激光照射能令纳米棒产生局部热量，杀死肿瘤细胞。这些技术还可用于解决其他医疗问题，比如动脉粥样硬化、疤痕去除、脓肿或牙科感染。