هرچند پیشرفت‌های زیادی در حوزه درمان سرطان با استفاده از فناوری‌نانو انجام شده است اما هنوز چالش‌های جدی در مسیر تجاری‌سازی این دستاوردها وجود دارد.
محققان به دنبال ارائه روش‌هایی هستند که در آنها از عوامل مختلف نظیر نانومواد برای هدف‌گیری مستقیم تومور سرطانی استفاده شده است. با این حال بسیاری از این روش‌ها با شکست روبرو می شوند. بومسو هان از دانشگاه پوردو می‌گوید: « راهبردهای مورد استفاده تا کنون با موفقیت کمی روبرو بوده و تنها فرمولاسیون‌های بسیار کمی از نانوذرات موفق به راهیابی به آزمون‌های بالینی شده‌اند. لازم است به دلیل این شکست‌ها توجه شود.»
یکی از راهبردها این است که نانوذرات را به گونه‌ای طراحی کرد که بتواند از میان حفره موجود در رگ‌های تومور عبور کند اما ابعاد آن به قدری بزرگ باشد که از میان حفره سلول‌های سالم عبور نکند.
سلول‌های اندوتیال موجود در رگ‌های خونی دارای شکل مشخصی بوده اما در سلول‌های سرطانی این سلول‌ها کاملا نامنظم هستند.
بنابراین محققان باید نانوذرات را به گونه‌ای طراحی کنند که بتواند دارو را وارد تومور سرطانی کند. نکته اینجاست که ساختار و محیط تومور سرطانی به قدر پیچیده است که تنها با این راهبرد نمی‌توان بر آن غلبه کرد.
در مقاله‌ای که محققان دانشگاه ایندیانا منتشر کردند روشی درج شده که می‌تواند در این مسیر مفید واقع شود. آنها از یک تومور روی تراشه استفاده کردند که به محققان اجازه مطالعه محیط تومور سرطانی را می‌دهد. این تومور روی تراشه شرایط مناسب برای بررسی اثر د
اروهای مختلف بر رفتار تومور سرطانی را فراهم می‌کند.
کورس از محقان این پروژه می‌گوید: « ما تصور می‌کردیم اگر سلول سرطانی را از بین ببریم، سرطان را درمان کرده‌ایم اما در عمل این طور نیست. سلول‌های مختلف و ساختار رگ‌های خونی موجب مقاومت تومور سرطانی می‌شود.»
در محیط بین سلولی که کلاژن‌ها وجود دارند، فاکتور رشد سلول‌های سرطانی قرار دارد. نفوذ نانوذرات به این محیط متراکم بسیار دشوار است.
یکی دیگر از مشکلات درمان سرطان، داروهای مبتنی بر آب است. در حالی که محیط سلول‌های سرطانی آبی است اما بیشتر داروهای شیمی‌درمانی به سختی در آب حل می‌شوند.
بنابراین علیرغم پیشرفت‌های انجام شده در حوزه نانوپزشکی برای درمان سرطان، هنوز چالش‌های متعددی وجود دارد که مانع از به ثمر نشستن این دستاوردها می‌شود.