纳米金颗粒是近年的发展热点，被广泛的应用为基因调控试剂、药物载体、显色剂以及光反应治疗药物。通过暗场显微镜，利用局部表面等离子共振（LSPR）效应，微小的纳米金颗粒会散射可见光并被观测到。纳米金颗粒的LSPR谱峰的位置受到形貌、尺寸以及周围环境等多个因素的影响。另外，相邻的纳米金之间的电场耦合作用，并引起LSPR谱峰的位移以及效果。因此，可以通过分析LSPR谱峰的位移来观测并区分纳米金的聚集状态。首先，我们通过SEM、暗场共定位以及FDTD模拟的方法，分析并讨论纳米金的聚集程度与其LSPR谱峰位置、半峰宽以及暗场观测中的纳米金亮点的颜色的关系。并建立基于暗场亮点颜色的，研究纳米金聚集状态的半定量方法（第二章）。同时，结合暗场显微镜的观测与荧光显微镜的定位，我们观测并分析纳米金颗粒与细胞相互作用的机制。在细胞摄取纳米金的过程中，我们发现纳米金首先以网格蛋白介导的方式进入细胞，然后通过微管依次被运输到早期内吞体、晚期内吞体以及溶酶体中。同时我们发现，纳米金颗粒在细胞内的运输过程中，会逐步发生聚集现象：从单颗粒的分散状态（暗场显微镜中的绿点）到小型的聚集状态（暗场显微镜中的黄点），并最终到一个大的团簇（暗场显微镜中的亮黄点）。此外，在对单个纳米金颗粒的示踪研究中，我们发现绿色的单个纳米金颗粒与黄色的纳米金聚集体的运动速率较快且运动范围较大，而亮黄色大型的纳米金颗粒团簇则在局限的范围内作布朗运动（第三章）。此外，我们进一步发现在微管上的纳米金颗粒具有不同的运动模式。首先，我们发现绝大部分的纳米金颗粒保持不动的，只有少部分的纳米金颗粒保持运动状态。其中，大部分运动的纳米金颗粒向同一个方向运动，而其它部分的纳米金颗粒则做往复运动。同时，在微管交叉的位置，我们发现两个运动中的纳米金颗粒可能会发生碰撞，也可能两者互不干涉的继续相向运动。此外，小的纳米金颗粒聚集体可能与另一个纳米金聚集体发生融合产生更大的纳米金颗粒团簇。这些不同的运动模式与囊泡运输中不同的马达蛋白是相关的。最后，我们应用DNA纳米技术构造并合成不同的纳米金聚集体结构和形状，并研究纳米金聚集程度以及形状对于其与细胞相互作用的过程的影响。此外，我们发现纳米金聚集程度会显著的影响细胞对纳米金颗粒的摄取。