Nanomateriały to struktury o zróżnicowanym składzie chemicznym, które łączy wspólna cecha – przynajmniej jeden z ich wymiarów mieści się w skali nanometrycznej. Przyjmuje się, że przynajmniej jeden wymiar nie powinien przekraczać 100 nm. Struktury, których wszystkie trzy wymiary są mniejsze niż 100 nm, nazywamy nanocząstkami. Przykładem takich nanocząstek są stosowane przez nas koloidalne kropki kwantowe (QD), natomiast do interesujących nas nanomateriałów należą m.in. nanorurki węglowe (CNT). Redukcja rozmiaru materiału do skali nano skutkuje pojawieniem się nowych właściwości, które nie występują w skali makroskopowej. Do najważniejszych z nich należą: emisja fluorescencji przez QD oraz doskonała przewodność elektryczna CNT.

Nasze główne zainteresowanie dotyczy oddziaływań nanomateriałów z cząsteczkami biologicznymi, w szczególności z białkami. Powstałe w wyniku tych interakcji struktury określamy mianem nanobiohybryd. Wykorzystując nanobiohybrydy, w których dodatkowo może zachodzić światłozależny przekaz elektronu, dążymy do stworzenia nano-narzędzi umożliwiających kontrolę nad procesami zachodzącymi wewnątrz komórek.

Kluczowym elementem wywołującym reakcję będzie impuls świetlny, pochłaniany przez QD, który następnie przekazuje elektron do powiązanego białka, wpływając na jego funkcję. Ten sam mechanizm może zostać wykorzystany np. do kontrolowanego uwalniania leków.