Les nanocellules permettent l'administration séquentielle de deux agents thérapeutiques différents ayant des modes d'action différents ou des pharmacocinétiques différentes. À cet effet, on forme une nanocellule en encapsulant un nanonoyau contenant un premier agent dans une vésicule lipidique contenant un deuxième agent. L'agent contenu dans le compartiment lipidique extérieur est libéré en premier et peut exercer ses effets avant la libération de l'agent du nanonoyau. Le système d'administration par nanocellules peut s'intégrer à des préparations pharmaceutiques destinées à des patients souffrant de maladies telles que le cancer, les troubles inflammatoires comme l'asthme, les maladies auto-immunes comme l'arthrite rhumatoïde, les maladies infectieuses et les maladies neurologiques comme l'épilepsie. Pour le traitement du cancer, la vésicule extérieure lipidique de la nanocellule contient un agent traditionnel antinéoplasique, et le nanonoyau, un agent antiangiogène. L'agent antinéoplasique est ainsi libéré et délivré en premier à la tumeur avant que l'alimentation en sang de cette dernière ne soit interrompue par l'agent antiangiogène.