สามารถโหลดยาและไบโอโพลีเมอร์ลงบนนาโนไฟเบอร์ ได้โดยการดูดซับแบบง่ายๆ
การดูดซับอนุภาคขนาดนาโน และการประกอบแบบหลายชั้น
การนำส่งยาไปยังเป้าหมายที่ต้องการได้สำเร็จนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเลือกตัวพายา
เกณฑ์สำหรับตัวพายาในอุดมคติ ได้แก่ การให้ผลสูงสุดเมื่อนำส่งยาไปยังอวัยวะเป้าหมาย
การหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายในกระบวนการเข้าถึงอวัยวะ
การกักเก็บโมเลกุลที่ใช้ในการรักษาตั้งแต่ขั้นตอนการเตรียมการจนถึงการส่งยาขั้นสุดท้าย
และการปล่อยยาอย่างเหมาะสมเพื่อให้เกิดผลการรักษาที่ต้องการ
กำลังศึกษาอยู่ว่า นาโนไฟเบอร์ อาจนำมาใช้เป็นตัวพายาได้หรือไม่
พอลิเมอร์จากธรรมชาติ เช่น เจลาตินและอัลจิเนต เหมาะที่จะนำมาใช้เป็นวัสดุชีวภาพสำหรับ นาโนไฟเบอร์ ตัวพา
เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ จึงไม่เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อของโฮสต์
และไม่มีการสะสมของสารพิษในร่างกายมนุษย์ เนื่องมาจากรูปร่างทรงกระบอก นาโนไฟเบอร์ จึงมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง
ด้วยเหตุนี้ นาโนไฟเบอร์ จึงมีความสามารถในการบรรจุยาสูง และอาจปล่อยโมเลกุลที่ใช้ในการรักษาได้ในพื้นที่ผิวขนาดใหญ่
ในขณะที่อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสามารถควบคุมได้โดยการปรับรัศมีสำหรับเวสิเคิลทรงกลมเท่านั้น
นาโนไฟเบอร์ มีระดับความอิสระในการควบคุมอัตราส่วนโดยการเปลี่ยนแปลงทั้งความยาวและรัศมีหน้าตัด
ความสามารถในการปรับนี้มีความสำคัญสำหรับการนำไปใช้ในระบบส่งยาซึ่งจำเป็นต้องควบคุมพารามิเตอร์การทำงานอย่างแม่นยำ
การศึกษาเบื้องต้นระบุว่ายาปฏิชีวนะและยาต้านมะเร็งสามารถห่อหุ้มไว้ใน นาโนไฟเบอร์ จาก กระบวนการอิเล็กโตรสปินนิง
ได้โดยการเติมยาลงในสารละลายโพลีเมอร์ก่อน กระบวนการอิเล็กโตรสปินนิง
โครงนั่งร้านนาโนไฟเบอร์ ที่บรรจุบนพื้นผิวมีประโยชน์เป็นตัวกั้นการยึดเกาะระหว่างอวัยวะภายในและเนื้อเยื่อหลังการผ่าตัด
การยึดเกาะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการรักษา และอาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อน เช่น อาการปวดเรื้อรังและการผ่าตัดซ้ำล้มเหลว