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目的：设计一种新型的磁性靶向投递系统,将SPIO标记BMSCs,通过蛛网膜下腔移植,并在脊髓损伤区水平外置一小型磁铁,提高BMSCs靶向脊髓损伤区的迁移率,同时利用MR分子成像技术来示踪磁标干细胞的迁徙、分布及归巢情况,为BMSCs移植治疗脊髓损伤提供了一种新的思路和手段。方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,用SPIO标记BMSCs并检测其生物学特性；体外磁铁实验检测标记细胞的磁靶向性,通电螺旋线圈测定实验所需的最小磁场强度并选择实验所需的磁铁形状；建立脊髓损伤模型,制作组织形态学标本进行HE染色观察脊髓损伤情况,蛛网膜下腔移植磁标干细胞并在脊髓损伤水平外置磁铁,磁共振分子成像观察磁标干细胞的归巢情况,组织切片普鲁士蓝染色检测达到靶点的磁标干细胞。结果：SPI0标记SD大鼠骨髓间充质干细胞效率高,标记率几乎达100%,台盼蓝染色显示磁标干细胞组的活力与未标记干细胞组相比差异无统计学意义(P>0.05), CCK-8法检测发现磁标干细胞组的增殖活力与未标记干细胞组相比差异无统计学意义(P>0.05)。体外磁铁实验证明磁标细胞具有特异的磁靶向性,通电螺旋线圈测定的实验所需最小磁场强度为0.0720T(720GS),阶梯状磁铁可使靶区磁标干细胞分布均匀,有利于脊髓损伤的修复。HE染色显示脊髓损伤区可见大量空洞及红细胞,未损伤区未见明显空洞形成。磁共振成像显示细胞移植后1-4周磁铁组T2*WI脊髓内均可见明显低信号影,非磁铁组3周后T2*WI脊髓内出现点状低信号影,而对照组1-4周T2*WI脊髓内均未见低信号影。运动功能BBB评分显示磁铁组大鼠的功能恢复明显高于非磁体组及对照组。普鲁士蓝染色示磁铁组细胞移植后1-4周均可见大量蓝染细胞,胞浆蓝染、核红染,非磁铁组2周后可见少量蓝染细胞,对照组1-4周均未见蓝染细胞。结论：在外加磁场的作用下,SPIO标记的BMSCs能准确靶向投递到脊髓损伤区,增强了BMSCs靶向迁徙的特异性,提高BMSCs靶向归巢的迁移率及脊髓损伤区细胞数量；利用临床高场强磁共振可以无创、实时、灵敏地示踪SPIO标记的BMSCs靶向迁徙、归巢及分布情况。