У межах дослідження здійснено комплексний аналіз поєднання нанотехнологій з оптичними та оптико-електронними сенсорними системами в медичній діагностиці. Запропоновано концепцію міждисциплінарної інтеграції, яка дозволяє реалізовувати високоточні неінвазивні методи контролю фізіологічних показників людини. Обґрунтовано перспективи застосування наночастинок-наногільз, модифікованих антитілами, для адресного знищення пухлинних клітин, що створює передумови для розвитку персоналізованої онкотерапії. Окрему увагу приділено інноваційній сфері нанохірургії, що базується на використанні мікролазерів та запрограмованих нанопристроїв для виконання мікроманіпуляцій високої точності.