Tự lắp ráp phân tử là một khía cạnh quan trọng của phương pháp tiếp cận từ dưới lên đối với công nghệ nano . Sử dụng quá trình tự lắp ráp phân tử, cấu trúc cuối cùng (mong muốn) được lập trình theo hình dạng và các nhóm chức năng của phân tử. Tự lắp ráp được gọi là kỹ thuật sản xuất 'từ dưới lên' trái ngược với kỹ thuật 'từ trên xuống' như in thạch bản trong đó cấu trúc cuối cùng mong muốn hình thành từ một khối vật chất lớn hơn. Theo tầm nhìn suy đoán của công nghệ nano phân tử , các vi mạch của tương lai có thể được tạo ra bằng cách tự lắp ráp phân tử. Một lợi thế để xây dựng cấu trúc nano bằng cách sử dụng quá trình tự lắp ráp phân tử cho các vật liệu sinh học là chúng sẽ phân hủy trở lại thành các phân tử riêng lẻ có thể bị cơ thể phá vỡ.

Công nghệ nano DNA

Công nghệ nano DNA là một lĩnh vực nghiên cứu hiện tại sử dụng phương pháp tiếp cận tự lắp ráp từ dưới lên cho các mục tiêu công nghệ nano. Công nghệ nano DNA sử dụng các đặc tính nhận dạng phân tử duy nhất của DNA và các acid nucleic khác để tạo ra các phức hợp DNA nhánh tự lắp ráp chứa các đặc tính hữu ích.[16]  Do đó, DNA được sử dụng làm vật liệu cấu trúc hơn là vật mang thông tin sinh học, để tạo ra các cấu trúc như mạng 2D và 3D phức tạp (xếp chồng, phương pháp " DNA origami ") và cấu trúc ba chiều giống của khối đa diện .[17]  Những cấu trúc DNA này cũng được sử dụng làm khuôn mẫu trong quá trình lắp ráp các phân tử khác như hạt nano vàng[18]  và protein streptavidin.[19]