在生理环境中获取单个分子的尺寸对于了解其生物学过程有着重要的意义，比如蛋白或DNA 的结合-解离以及纳米颗粒-蛋白相互作用而形成蛋白冠等过程，它们要求能够实时获取单分子尺寸上的变化，而传统的粒径测量方式如DLS、FCS 则无法实现，因为它们只能获取单一、恒定的尺寸。在尺寸的测量上，传统手段往往通过获取其平动扩散系数来获取分子的水合半径。事实上，比起平动扩散系数，旋转扩散系数对尺寸的变化更为敏感，根据Stokes-Einstein 方程，旋转扩散系数与尺寸的三次方成反比，而平动扩散系数只与尺寸的一次方相关。纳米颗粒在复杂生理环境中形成蛋白冠是不可避免的现象，对于纳米载药而言，只有了解了蛋白冠形成的动态过程和机制，才能精确调控其后续的生物学效应。本文使用具有光学各向异性的金纳米棒作为探针，通过高速单颗粒暗场成像技术来探究颗粒旋转的动力学过程，获取其由于形成蛋白冠而引起的尺寸变化，从而达到实时原位监测纳米颗粒表面蛋白冠形成的效果。这一方法有望对纳米载药的精准设计起到一定的指导意义。