Las nanopartículas (NPs) han mostrado promesa tanto en radioterapia como en quimioterapia. NPs son transportadas principalmente a lo largo de los microtúbulos celulares (MTs). Docetaxel (DTX) es un fármaco quimioterapéutico comúnmente utilizado que puede manipular la red de MT celulares para maximizar su beneficio clínico. Sin embargo, el efecto de DTX en el comportamiento de las NP aún no ha sido completamente dilucidado. Utilizamos NPs de oro de diámetros 15 y 50 nm a una concentración de 0,2 nM para investigar la dependencia del tamaño en el comportamiento de las NP. Mientras tanto, se utilizaron concentraciones de DTX de 0, 10 y 50 nM para mantener la relevancia clínica. Nuestro estudio revela que una concentración de 50 nM de DTX aumentó la captación de NP en ~50% y su retención en ~90% en comparación con células tratadas con 0 y 10 nM de DTX. Las NPs más pequeñas tuvieron una captación 20 veces mayor en células tratadas con 50 nM de DTX vs. 0 y 10 nM de DTX. Con el tratamiento de 50 nm de DTX, las células adquirieron una forma más esférica, y las NPs se redistribuyeron más cerca del núcleo. Un aumento significativo en la captación y retención de NP junto con su distribución intracelular más cercana al núcleo con 50 nM de DTX podría ser aprovechado para dirigir una dosis más alta al objetivo más importante, el núcleo, tanto en radioterapia como en quimioterapia.