Методы клеточной терапии базируются на выделении клеток из организма человека, наращивания, модифицирования и последующей трансплантации. Данные методы могут успешно применяться в регенеративной медицине (восстановление поврежденных тканей и органов), в лечении наследственных заболеваний и рака, при терапии трудноизлечимых сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных и аутоиммунных заболеваний. Одно из широко известных и бурно развивающихся направлений клеточной терапии — терапия стволовыми клетками.

Нанотехнологии применяются в клеточной терапии достаточно широко, например:

• наноразмерные магнитные частицы, поверхность которых покрыта специфическими антителами, могут использоваться для выделения определенного типа стволовых (или иммунных) клеток из тканей;
• наноразмерные системы доставки (липосомы, конструкции на основе вирусных частиц и т. п.) используются для генетической модификации трансплантируемых клеток; генетическая инженерия позволяет придать клеткам новые функции или повысить выживаемость после трансплантации;
• создание наноразмерного рельефа на поверхности искусственных материалов, применяемых в качестве имплантатов, улучшает адгезию и последующую пролиферацию клеток.