卵磷脂修饰金纳米棒的示意图
美国科学家Murphy小组曾详细研究金纳米棒的毒性，发现常用的以CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)为保护剂的金纳米棒不能直接使用，因为CTAB动态吸附在金纳米棒表面，一旦脱附成游离状态，会对正常细胞也有毒性。
因此金纳米棒使用之前都需要修饰，增加官能团进行功能化，即解毒。目前主流的功能化方式有两种。
1、生物适应性分子包裹法
为了阻止吸附在金纳米棒表面的CTAB分子脱附进入介质环境，Yamada等用含卵磷脂的氯仿萃取金纳米棒溶液中的CTAB，萃取3次后棒溶液中CTAB量几乎可忽略。卵磷脂使得金纳米棒表面钝化，从而阻止了棒的团聚。最终得到的金纳米棒毒性大大降低。图为卵磷脂包裹示意图。Niidome等用聚乙二醇修饰金纳米棒。聚乙二醇是一种亲水聚合物，能增强金纳米棒的生物适应性，有利于抗体结合，他们还用聚异丙基丙烯酰胺胶体包裹金纳米棒，并研究了棒在近红外激光辐射下的反应。Wei等利用静电作用，用聚苯乙烯磺酸盐(PSS)包裹金纳米棒，改变了棒表面的电荷，由此抗体与PSS层之间无需特殊反应就能结合。
2、生物适应性分子取代法
降低CTAB包裹金纳米棒毒性的另一条途径是用生物适应性分子取代CTAB。由于金亲硫，所以大部分取代分子都含巯基或硫。最常见的是甲基巯基聚乙二醇。Bhatia等研究了甲基巯基聚乙二醇保护金纳米棒的毒性和稳定性(如图)，发现mPEG-SH-NRs在生物介质中稳定性更好(>1000 h)，而相同情况下CTAB-NRs已经沉淀了。Stephen小组利用可逆加成-链断裂转移(RAFT)手段处理聚(2-(二甲基氨基)甲基丙烯酸乙脂)，聚丙烯酸和聚苯乙烯均聚合物，然后将其修饰到金纳米棒上。Joseph等用含双硫的胱胺化合物修饰金纳米棒，得到终端为氨基的棒很容易与抗体结合。Cheng利用原位生成二硫代氨基甲酸盐反应将叶酸修饰到金纳米棒上，发现金纳米棒在近红外光的辐射性温度升高，能破坏肿瘤细胞膜的完整性，从而诱导肿瘤细胞死亡。Kim等则是利用配体交换反应将聚己酸内酯双硫醇修饰到棒上，从而除去了有细胞毒性的CTAB分子，同时还能保持金纳米棒的稳定性。生物适应性分子包裹法与取代法各有优缺点，两者的处理过程均很复杂耗时。