脑毛细血管内皮细胞及其之间丰富的紧密连接在血脑屏障的构成起了关键作用，并在中枢神经系统内环境稳定的维持中极为重要，但是，血脑屏障的存在也阻止了许多诊断、治疗制剂转运入中枢神经系统组织内，成为入脑转运难以克服的障碍。据研究，有98％的小分子及全部的大分子诊断、治疗制剂被限制转运到脑实质组织内。因此，近年来研究者使用了各种各样的方法尝试去克服这一难题，特别是多功能药物递送系统备受瞩目。纳米粒子在脑部药物递送系统的应用中具有广阔的前景，已在肿瘤诊断、药物转运及靶向治疗方面显示出巨大优势。无机明胶-硅氧烷纳米粒子已被验证具有良好的包载及释放DNA的性能。　　 本研究，首先通过两步溶胶-凝胶法，合成了明胶-硅氧烷纳米粒子(GS NPs)，之后通过表面修饰连接上亲水性聚乙二醇(PEG)和阳离子多肽SynB或Tat。探讨经PEG及SynB、Tat修饰后其体内、外跨血脑屏障的性能，为该纳米粒子作为入脑转运载体的应用提供理论和实践支持。　　 第一部分，为克服纳米粒子在体内易被单核吞噬系统清除及不易跨过血脑屏障入脑的特点，我们以明胶、GPSM、APTMS通过两步溶胶-凝胶法制备了明胶-硅氧烷纳米粒子(GS NPs)，表面经PEG及SynB或Tat修饰，制备了一具有跨血脑屏障、逃逸单核巨噬系统吞噬的多功能纳米颗粒，并经Zeta电位仪、粒径仪和透射电镜对其进行理化性能分析；　　 第二部分，通过分次过滤、胶原酶消化、密度梯度离心等方法，从SD乳鼠脑皮质成功提取、培养出脑血管内皮细胞(BCEC)和脑星型胶质细胞(AC)并经免疫荧光法鉴定纯度分别达到97%和98%。继而，使用BCEC和AC构建了接触共培养体外BBB模型，并通过激光共聚焦显微镜、荧光显微镜、酶标仪等对其形态、解剖及功能进行评价，为纳米粒子体外跨BBB实验构建坚实的研究基础；　　 第三部分，通过MTT实验考察了纳米粒子对BCEC的生物相容性。根据MTT实验结果选择合适剂量纳米粒子，以BCEC和体外BBB模型为实验平台，通过激光共聚焦显微镜、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对其进行跨膜、跨BBB性能进行定性、定量考察；　　 第四部分，为考察各种不同修饰纳米粒子在体内跨血脑屏障性能，本章以裸鼠及昆明小鼠为实验载体，通过小动物活体成像系统对其体内纳米粒子分布进行动态观察，并通过各器官荧光光子数评价各种纳米粒子体内各器官分布及入脑效率评价；同时，为验证纳米粒子跨血脑屏障脑部定位，采用脑组织超薄切片透射电镜观察。