En este trabajo se discuten las propiedades ópticas y electrónicas de nanomateriales, se analizan sus características fundamentales y su aplicación en el diseño de dispositivos y técnicas para la detección, imagen y terapia, especialmente en problemas de cáncer. Se discuten algunos resultados recientes obtenidos en nuestro laboratorio donde hemos podido medir concentraciones del orden de 10-22 moles de complejos de interés. Reportamos la detección de residuos en sangre de medicamentos del orden de 10-8 y 10-9 molar (M), lo que abre el camino para el monitoreo de fármacos con un enfoque a la implementación de una medicina personalizada. Discutimos resultados de técnicas de terapia con el uso de nanomateriales que han permitido reducir la viabilidad celular por debajo del 10%. Estos resultados muestran que la nanotecnología está cambiando el paradigma en salud a una medicina preventiva, personalizada y al alcance de todos.