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随着纳米科技的高速发展，纳米材料以它优良的物理化学性质，成为广大研究人员的重要研究对象。金纳米粒子是纳米材料中非常重要的一种，具有生物相容性好、光学性质独特、导电性强、分散性好、易于制备与修饰等等性质，在化学分析、生物传感、生物医学与生物成像等领域具有广阔的应用前景。然而，纳米粒子进入生命体后是否会引起一系列的生物学效应，以及它们是如何被细胞摄取的，这些问题一直困扰着人们同时也成为人们研究的热点。目前的文献对此依然未给出清晰的阐述和解释，尤其是金纳米粒子对细胞的毒性问题。因此，当人们利用金纳米粒子进行科学研究与实际应用时，金纳米粒子进入生物体后可能引发的生物效应、摄取机制、安全性问题以及如何利用金纳米粒子来治疗肿瘤细胞仍然面临着许多挑战。本论文针对这些问题开展研究工作，共分为五章，主要的研究内容和研究结果概括如下: 1.合成直径为18nm的金纳米球和直径约为6nm、长径比约为22、3、3.5、4、4.7、6、8.5、9.5、11的金纳米棒，对其表面进行了生物适应性修饰，使其表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子被聚乙二醇(PEG)分子所取代，并用噻唑蓝(MTT)法检测金纳米粒子对肝癌细胞（HepG2）、肝正常细胞(L02）的毒性效应。发现18nm的金纳米球在溶度为500nM时对细胞是无毒的;CTAB修饰的金棒在低溶度下对细胞有巨大的毒性;PEG修饰的金棒对细胞几乎无毒，当溶度很大时，可以抑制细胞生长。同时也发现在同等的实验条件下，正常细胞的存活率会比癌细胞的存活率高。 2.合成长径比为4.7的掺铜(Cu)与未掺Cu的金纳米棒，用不同能量的超声波作用金纳米棒，采用紫外-可见吸收光谱与透射电子显微镜对超声波作用后的金纳米棒形状进行表征，发现金纳米棒在超声波(P=100W)作用下均保持原来的形状，在超声波(P=300W)作用下，掺Cu的金纳米棒被震碎成直径小于5nm的金纳米粒子，而未掺Cu的金纳米棒依然保持原来形状，表明Cu掺杂影响了金纳米棒的机械性能。将震碎后的金纳米粒子与HepG2细胞培养48h，发现HepG2细胞的存活率只有18％，而L02细胞的存活率有40％，表明正常细胞有一定的自我修复功能。 3.将超声波爆破式诱发HepG2活体细胞中摄取掺Cu的金纳米棒对本身的毒性。HepG2与掺Cu金纳米棒培养72h后去除含有金纳米棒的培养液，加入新的培养液进行培养在经P=300W的超声波处理和不处理情况下存活率分别为44.3％、74％。实验发现P=300W的超声波本身对细胞的损伤很小，但能诱发HepG2细胞中摄取的掺Cu的金纳米棒的毒性。 4.使用飞秒激光加工金纳米棒，发现功率密度越大，溶液中金纳米棒的数量就越少，当激光功率密度为720J/cm2以下时，金纳米棒被激光等体积熔化成12nm的金纳米球，这种金纳米球与金纳米棒的混合体对细胞毒性较低，采用高功率密度加工的金纳米棒产生的金纳米颗粒大小在10nm-20nm范围内，对细胞的毒性是中性的。