استفاده از نانو ذرات در علم زیست‌‌شناسی روز به روز گسترش می‌­یابد. یکی از زمینه‌­های این علم، بررسی اثر نانو ذرات بر روی پروتئین‌ها و در نتیجه فرآیندهایی است که پروتئین‌ها جزئی از آنها به شمار می­‌روند. تا به امروز مطالعات بر روی ویژگی‌های این مواد و تاثیر خصوصیات متفاوت آنها بر پروتئین‌ها تاکید داشته است. اما آگاهی کامل از خصوصیات پروتئین‌ها، جمعیت آنها، برهم‌کنش سایر زیست‌ مولکول‌های موجود در محیط  و به‌خصوص تاثیر کلاسترهای آبی بر شکل­‌گیری و تغییر این ساختمان‌ها نقش بسیار مهمی ایفا می­‌کنند.
خواص ویژه نانو ذرات و برهم‌کنش آنها با مولکول‌های زیستی توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. این ذرات نشان داده‌­اند که به دلیل اندازه کوچک و ویژگی‌­های منحصر بفرد خود، قابلیت استفاده در علوم مختلف، مخصوصا علوم زیستی را دارا می­باشند. مطالعات گذشته در حوزه نانو ذرات نشان می­‌دهند که به دلیل عدم وجود یک مدل منطقی از برهمکنش این ذرات با مولکول‌های زیستی، تاکنون از روش‌های صحیح و خطا به ویژگی­‌های یک نانو ذره و اثرات آن بر محیط واکنش و مولکولهای حاضر در آن محیط پی می­برده‌­اند. ورود این ذرات به درون گیاهان و بدن جانوران و مخصوصا استفاده روزافزون آن در انسان، مطالعه اثرات ایجاد شده توسط این ذرات بر میزبان‌های خود را ضروری به نظر می‌­رسد. اگر چه تحقیقات نشان می‌دهد که با در نظر گرفتن پارامترهای مختلفی مانند اندازه، آبگریزی، توپولوژی، محیط واکنش و غیره می­توان تا حدودی نحوه برهم‌کنش این ذرات با ملکول‌های زیستی و مخصوصا پروتئین‌ها را بررسی نمود، اما تاکنون روشی برای پیش‌­بینی نحوه برهم‌کنش نانو ذرات با مولکول‌های زیستی ارائه نشده است. روش‌هایی که یک رخداد را پیش از به وقوع پیوستن با احتمال بالایی پیش­‌بینی می‌­نمایند باعث کاهش قابل توجه هزینه­‌ها، زمان و خطرات احتمالی استفاده از این ذرات بر طبیعت خواهند شد. حال سوالی که در اینجا می­‌تواند مطرح شود این است که یک پروتئین چگونه با نانو ذره برخورد کرده و نتیجه آن چه خواهد شد؟