Nanoparticulele, în special cele metalice au obținut o recunoaștere și utilizare extrem de largă în diferite domenii, în special în cele inginerești. În același timp,utilizarea lor în medicină în calitate de agenți terapeutici, vectori pentru livrarea țintită a medicamentelor, agenți imagistici, devine tot mai actuală. Pentru interacțiune nano-bio o importanță majoră o au proprietățile nanoparticulelor, cum ar fi: natura lor chimică, dimensiunile, forma, dar în mod special – proprietățile de suprafață. Modificarea proprietăților de suprafață a nanoparticulelor reprezintă procesul de funcționalizare a lor. Datorită funcționalizării pot fi modificate capacitatea de penetrare a membranelor biologice, capacitatea de recunoaștere selectivă sau specifică, poate fi redus nivelul de citotoxicitate a nanomaterialului, precum și posibilitatea de interacțiune cu diferite structuri biologice. Rezultatele clinice demonstrează că funcționalizarea nanoparticulelor cu fragmente moleculare diverse de recunoaștere specifică permite obținerea nanoparticulelor multifuncționale cu o eficacitate sporită, reducând simultan efectele secundare. O condiție prealabilă pentru avansarea acestui domeniu de cercetare este dezvoltarea metodelor de funcționalizare a nanoparticulelor într-o manieră fiabilă. Există două strategii în această direcție. Prima metodă este funcționalizarea directă, unde ligandul este un compus organic bifuncțional – unul dintre grupurilefuncționale este utilizat pentru a se atașa la suprafața nanoparticulei (agent de complexare) și al doilea grup cel activ funcțional (grup de modificare a suprafeței). A doua abordare se numește postfuncționalizarea. În cadrul acestei abordări la prima etapă are loc doar legarea ligandului de nanoparticulă, iar la cea de a doua etapă are loc modificarea a grupului de cuplare, cu transformarea lui în grup funcțional. Biofuncționalizarea se produce preferențial pe cea de a doua cale cu participarea diferitor biomolecule de dimensiuni mici, cum ar fi aminoacizii în calitate agenți de complexare. În continuare la acești aminoacizi pot fi conectate grupuri funcționale diferite – în special biomolecule cu activitate pronunțată – de exemplu diferiți anticorpi. Tehnica de post-funcționalizare este utilizată de asemenea și pentru obținerea dimerilor funcționali în baza procedurii de funcționalizare asimetrică. În sistemele biologice (celule vii) legarea agentului de complexare de nanoparticule poate fi realizată ca proces spontan de neutralizare a toxicității nanoparticulelor.