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目前控制纳米颗粒与生物环境之间的相互作用仍然是一项挑战。本工作利用不同表面修饰物对氧化铁纳米颗粒（IONPs）等纳米粒子进行表面改性,使其具有良好的分散性和生物相容性等性能,再将不同修饰的IONPs分别与细胞共同培养或注入鼠脑后,研究其与生物组织之间的相互作用,以面向生物医学领域的不同应用。具体内容如下:（1）以聚乙二醇（PEG）和乙酰丙酮铁（Fe（acac）3）为原材料,利用高温热分解法制备具有超顺磁性、良好分散性、形貌一致、尺寸均一的PEG修饰的氧化铁纳米颗粒（PEG-IONPs）。将其与PC-12细胞共同培养,用CCK-8法检测PEG-IONPs的细胞毒性,PEG-IONPs的浓度范围在200-400μg/m L时表现出较低的毒性,浓度范围是25-100μg/m L时有促进细胞生长的效果,这可归因于PEG具有良好的生物相容性和促进细胞增殖的作用。再将PEG-IONPs注射到SD大鼠的黑质24 h和7 d后,用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）和透射电镜（TEM）观察了纳米颗粒在大鼠脑内的分布。结果发现,注射PEG-IONPs 24 h和7 d后,嗅球、颞叶、前额叶皮质和丘脑的铁含量较高;PEG-IONPs主要分布在轴突膜和树突膜周围,少量分布于髓鞘膜和线粒体膜附近。（2）以PEG、聚乙酰亚胺（PEI）和Fe（acac）3为原材料合成了PEG和PEI共同修饰的IONPs（PEG/PEI-IONPs）,再将叶酸（FA）用EDC/NHS化学法偶联到PEG/PEI-I ONPs表面得到FA修饰的氧化铁纳米颗粒（FA-IONPs）。表征结果如下:PEG/PEI-ION Ps和FA-IONPs的在TEM下的平均尺寸分别为10.80±2.2 nm、12.66±1.9 nm,两者粒径相差不大,且都满足正态分布。PEG/PEI-IONPs和FA-IONPs的流体动力学直径以及Ze ta电位分别为24.36 nm、+21.48 m V和105.71 nm、-4.69 m V。Zeta电位、粒径的改变以及紫外、红外和X射线光电子能谱（XPS）的表征结果都证明FA的成功偶联。与厦门大学合作,分别用PEG/PEI-IONPs、FA-IONPs和纯FA与Hela细胞培养4 h后进行高分辨质谱成像实验;与未修饰FA的纳米颗粒在m/z 56处的Fe+峰相比,修饰了FA的两组纳米颗粒的质谱图显示出更多的杂峰。通过比较纯FA的激光解吸电离光谱,我们能够确认在细胞实验中获得的杂峰来自这些FA。再将PEG/PEI-IONPs和FA-IONPs与溶酶体红色染料（Lyso Tracker Red DND-99）继续培养1 h进行染色。染色后的细胞进行纳米空间分辨率的激光共聚焦显微镜（CLSM）观察和质谱成像。结果显示出PEG/PEI-IONPs和FA-IONPs可以大量进入细胞,分布在溶酶体中,即呈现出在亚细胞水平的分布。（3）利用高温热分解法合成了亲水的PEG-IONPs,然后用柠檬酸钠还原-氯金酸氧化得到Au-Fe3O4金磁纳米颗粒。TEM结果可以看出Au-Fe3O4 NPs的尺寸约为40-60 nm且呈花瓣状;流体动力学直径及Zeta电位分别为78.8 nm和-9.7 m V;紫外光谱结果显示在400-800 nm范围内,PEG-IONPs没有出现特征峰,而Au-Fe3O4 NPs在568 nm处出现了平滑的紫外吸收特征峰,此峰出现的范围（500-600 nm）与金纳米颗粒的特征吸收峰相对应;X射线衍射分析（XRD）表征的结果也显示了Au-Fe3O4与Au标准卡片（07-0484）和Fe3O4标准卡片（28-0491）相对应,这些表征结果显示了Au-Fe3O4 NPs的成功制备。（4）结合本工作及课题组先前研究结果,本论文总结并对比了不同表面修饰的IONPs注入大鼠黑质部位及与细胞共同培养,用TEM观察纳米颗粒在细胞及脑组织中的分布情况。二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱修饰的IONPs（DMPC-IONPs）无论是注入大鼠黑质部位还是与细胞共同培养,都表现出不同程度的聚集和内吞,这可能与DMPC是细胞膜的重要组成部分之一的本身特性有关。提前在细胞培养液或脑组织中注射一定量的生物素后,与细胞共培养的或注入脑组织的链霉亲和素修饰的PEG/PEI-IONPs（SA/PEI-IONPs）以及异硫氰酸荧光素与SA共同修饰的PEG/PEI-IONPs（FITC-SA/PEI-IONPs）都可粘附到细胞膜上,这是利用生物素与SA之间的强结合力,使得其可以停留在细胞膜上。注入鼠脑内的谷胱甘肽修饰的IONPs（GSH-IONPs）也出现大量内吞,在轴突和胞体中发现大量纳米颗粒;其有很大可能是通过囊泡包裹,进行胞吞作用而进入细胞,并伴随轴浆运输而到达轴突远处。精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸与马来酸酐共同修饰的IONPs（RDG/Mal-IONPs）和牛血清白蛋白与Mal共同修饰的IONPs（BSA/Mal-IONPs）在许多细胞器内及膜上（如高尔基体、线粒体、内质网等）均有发现;相比之下,Mal修饰的IONPs（Mal-IONPs）在这些部位分布较少;但RDG/Mal-IONPs、BSA/Mal-IONPs和Mal-IONPs均是以聚集体的形式分布,这极有可能与生物体内的生物分子（如白蛋白等）将纳米颗粒包裹形成蛋白质冠或等离子体有关。硫酸软骨素修饰的IONPs（CS-IONPs）倾向于包围神经元胞体和突触附近的细胞外间隙,未发生明显的内吞作用。这可归因于CS是一种细胞外基质,且在细胞膜上存在许多CS受体,使纳米颗粒能停留在细胞膜上从而避免发生内吞。