Un altro approccio consiste invece nel legare degli anticorpi monoclonali (anche in grado di colpire diversi bersagli molecolari) a una nanoparticella. In questo modo da un lato si riesce ad aumentare l'affinità e la specificità del farmaco verso il bersaglio e dall'altro a visualizzare la zona colpita dal trattamento (ad esempio utilizzando particelle di ossidi di ferro con proprietà "superparamagnetiche" che possono essere rilevate mediante l'imaging a risonanza magnetica). Tali particelle poi possono essere anche progettate per rilasciare un chemioterapico solo nella zona in cui si legano, producendo anche un effetto sinergico locale con l'azione degli anticorpi.