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血脑屏障(blood brain barrier,BBB)的存在阻碍了许多有效药物进入中枢神经系统发挥作用，成为中枢神经系统疾病治疗的瓶颈。脑内注射虽然可以绕过血脑屏障，但由于手术风险较大且易造成感染，所以探索经血管途径治疗中枢神经系统疾病已成为研究的热点。纳米粒由于它的超小粒径，容易渗透毛细管或被细胞吞噬，易克服血脑屏障的限制，将药物包埋在纳米粒中转运通过血脑屏障将会提供更具有显著优势的脑内给药方法，此外，这类给药系统还能延缓药物在脑内的释放，降低外周毒性。在无机纳米粒中包埋荧光染料制备得到的多功能载体在生物标记、生物分子的分离、重大疾病的临床检测与治疗等诸多领域体现出巨大的应用前景。
本文设计了聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子修饰的可荧光示踪的硅壳磁性纳米载体作为治疗中枢神经系统疾病的药物或基因载体。该载体不仅具有可荧光示踪、超顺磁性等优点，其外表面由于覆盖PAMAM树状分子，具有大量可供修饰(如修饰用于靶向血脑屏障的特异性受体、抗体等)的官能团，而且能阻止包埋的荧光分子泄漏所带来的毒性问题。本论文对所制备的载体进行了体内的毒性评估、穿越血脑屏障以及体外载体的入胞机制的研究。主要研究内容与结果如下：
(1)共沉淀法制备超顺磁性Fe3O4内核，通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解形成Fe3O4@SiO2，同时将荧光染料(荧光素异硫氰酸酯，FITC)共价包埋在二氧化硅层内便于载体示踪；目标载体Fe3O4@SiO2(FITC)-PEG-PAMAM通过聚乙二醇(PEG)柔韧有弹性的连接臂，将具有单分散性和高度分支的PAMAM树状大分子共价结合到硅壳。载体经透射电子显微镜(TEM)、zeta电势、热失重分析等表征。结果表明制备的载体大小约为60nm，在生理pH条件下载体表面呈正电性。
(2)完成了目标载体在鼠体内急性毒性的动物实验。24h、48h的血清生化分析、血液学分析及组织病理学分析表明载体对鼠没有急性毒性。
(3)首次对该载体进入大鼠脑胶质瘤9L细胞的能力和机制进行了评估。流式细胞计数结果表明，载体浓度为0.1 mg/mL，与细胞共孵育1h后，内含载体的细胞可达88.7％，说明载体较容易被脑胶质瘤细胞吞噬，流式细胞计数结果还证明载体进入细胞的量与时间和浓度呈依赖关系。TEM结果表明载体可能通过胞吞方式进入细胞。TEM与荧光显微镜观察结果共同表明载体主要分布在细胞的胞浆内。
(4)首次完成了载体跨越血脑屏障能力的评估：通过颈总动脉将载体注入大鼠体内，在激光共聚焦显微镜下观察脑组织切片，在脑内发现载体，证明了载体可以通过血脑屏障，此外通过观察其他组织器官的切片，发现除脑组织外，载体还集中分布在网状内皮系统(RES)丰富的器官：肝脏、脾脏、肺脏。
本课题设计合成的目标载体及其进入血脑屏障的研究未见文献报道，结果表明该载体不但可以透过血脑屏障，而且容易被脑胶质瘤细胞摄取，为该载体用于脑部肿瘤疾病的治疗提供了可能。