细胞培养基中含有各种组分，如血清蛋白、氨基酸、维生素等，这些组分可以与AuNPs相互作用而影响其聚集稳定性。Lee等报道，由溶酶体稳定的金颗粒在水中的表面电荷为20.49mV，但将其分散于含10%胎牛血清(FBS)的细胞培养基中，AuNPs的表面电荷转变为负值-23.39 mV，并且其水合粒径也由原来的34.53 nm变为89.39 nm，这就说明培养基中的某些组分与金颗粒发生了相互作用。Cedervall等的研究证明多种血浆蛋白可以自动吸附到金颗粒表面，使得AuNPs在培养基或血浆中的性质与刚被合成时的AuNPs不同，并研究了 这种复合体在细胞内的变化过程。
Kaufman等利用石英晶体微天平研究了蛋白在金颗粒表面形成吸附层的过程。金颗粒在细胞培养介质中将会与血清蛋白作用，形成蛋白外层，从而影响金颗粒的表面化学性质。此外，由于生物介质中存在大量电解质，可能导致纳米颗粒形成聚集体。
金纳米粒子属于胶体体系，是个热力学不稳定体系。随着时间的延长，金颗粒最终将会聚集。在不同的培养条件下其电解质浓度、离子强度以及蛋白质性质、浓度、黏度等不尽相同，因此导致金颗粒形成聚集体的时间有所不同。重要的是聚集体是在何处和何时形成。Jiang等在Hela细胞和AuNPs作用的研究中得到的结果是：如果AuNPs能进入细胞并能在细胞内形成为聚集体，它们是有毒的；如果AuNPs不能进入细胞，附着在细胞表面上时则常常是有利于细胞生长的。