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與傳統藥物載體相比，納米藥物載體具有體內穩定，生物兼容性好，免疫原性低，易體內降解和底細胞毒性等優點。近年來大量研究顯示：納米金棒（Gold nanorods）具有良好的光學特性，在特定激光波長刺激下，溫度在較短的時間內可以迅速升高5-10℃，并且不同長徑比的納米金棒其光熱效應也有所不同（光熱效應的主要原因是納米金棒在特定波長的激光照射下會因為偏振作用將光能轉化為熱能），同時還發現納米金棒自身具有對腫瘤細胞的選擇性殺傷作用，納米金棒對腫瘤細胞的細胞毒性相比對普通細胞毒性高約15%。

    腫瘤熱療是利用物理能量在腫瘤組織中聚集產生熱效應，使腫瘤處的組織溫度上升到有效的治療溫度（41-46℃），使得腫瘤組織受到不可逆的熱損傷，相比較于手術、放療、化療，有期無毒副作用，不損傷人體正常組織，不破壞自身免疫力等優點，同時熱療不但對腫瘤細胞有直接的細胞毒效應，還可以增強化療、放療的療效，提高機體免疫力，且沒有細胞特異性，可廣泛應用于各種腫瘤細胞，并且會克服化療藥物易產生耐藥性的特點。

生物組織和體液在780-900nm的近紅外區域的光吸收和散射最少，且生物分子的生色團和水分子在這個光譜區域內不會有強吸收，較其他波段的激光對人體的傷害較小，因而在近紅外區有很強的吸收且共振吸收峰位可調的納米金棒被應用到腫瘤熱療中。

常規形貌與吸收峰：（納米金棒長徑比可調，僅作為參考）

納米金棒的合成過程過會加入CTAB（十六烷基三甲基溴化銨），CTAB作為一種表面活性劑對細胞會產生一定的影響，使得納米金在血液中極不穩定，通常使用巰基聚乙二醇（PEG-SH）對納米金棒表面的CTAB分子進行置換。PEG可增加納米粒子的生物相容性和生物穩定性。與正常組織相比，腫瘤組織內的血管具有高滲透性和滯留效應（即EPR效應），故大分子及多聚物優先滲入到腫瘤組織中，所以連有PEG的納米金增加了自身的通透性，使其在腫瘤組織中優先聚集。并且由于腫瘤組織的淋巴管翟曉，使其長時間的保存大分子，而正常組織會迅速清理外來粒子。

（EPR效應導致大分子積累）

腫瘤組織由于缺氧，營養低下，PH值較低等，更不易耐受高溫，且由于腫瘤組織血管結構紊亂，功能失調，加熱時血流不會明顯增加，因此腫瘤組織的循環血流量比正常組織少得多，更加容易儲熱溫度升高，同時腫瘤組織含水量多余正常組織，易于被加熱，從而引起組織的熱損傷（高溫使癌細胞膜收到破壞，抑制DNA，RNA及蛋白質的合成，破壞細胞核支架、細胞骨架修復酶，從而使細胞骨架散亂，使其增殖受到抑制從而死亡）。

(熱誘導細胞凋亡信號通路圖)

除了利用納米金對近紅外吸收特性實現對腫瘤細胞的殺傷，同時還利用了其在近紅外區對光的散射作用進行光學成像實現對病變部位的監測，將納米金與腫瘤細胞表面受體的抗體連接，該結合物就可靶向定位于腫瘤細胞部位，在近紅外的激發下，就可以檢測到腫瘤細胞從而實現腫瘤的檢測和診斷。除了抗體，葉酸也是腫瘤細胞的靶向因子，因為腫瘤細胞會過量表達葉酸鹽搜題的配體——葉酸，所以可將葉酸通過巰基聚乙二醇修飾到納米金棒上，用于特異性識別和殺死腫瘤細胞。