碳纳米管和抗体在标记了互补性合成DNA类分子后，可被用来将癌症治疗药物投递至肿瘤所在位置，这是《自然—纳米技术》上一项研究得出的结论。该方法能成功控制小鼠在接受癌症治疗时产生的一些毒性。

碳纳米管非常适合用于药物投递，因为其可以携带大量的治疗药物，而且与小分子一样，能够在循环过程中很快地被肾脏过滤清除掉。

David Scheinberg等人发现单壁碳纳米管能够通过两步法锁定肿瘤目标。首先，经过一小段DNA类似物吗啉寡聚核苷酸（MF）修饰的抗体会预锁定癌细胞；然后，使用经过抗体互补物修饰的纳米管并将其与癌细胞上的抗体结合，通过这种方式将合适的治疗或显影试剂投递至目标肿瘤位置。

研究人员发现碳纳米管能够选择性地与癌细胞发生结合，不论是试管中还是患癌小鼠体内。特别是，他们发现标记了锕225放射性同位素的纳米管能够用于治疗小鼠体内的淋巴瘤，而且能很快被清除掉，从而减少放射性同位素的毒性。