鉴于超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIONs）独特的磁学响应特性、低毒副作用、易于偶联抗体／受体等配体和药物,其有望在药物靶向输运和控制释放、免疫检测和影像诊断学中得到广泛的应用；然而,SPIONs的尺寸与蛋白质等代谢调节生物大分子相当,它们之间的相互作用常导致SPIONs的生物医学应用受到较大限制。研究表明：SPIONs进出细胞的途径及其代谢调节机理是两者相互作用的关键;SPIONs的生物学特性和应用功能强烈依赖于其尺寸与表面修饰基团。因此,本课题以SPIONs作为研究对象,从细胞水平、蛋白水平和基因水平探究不同尺寸的Fe₃O₄纳米颗粒进入癌细胞的分子机制。采用有机相高温热分解法制备了3种不同尺寸的油分散性的Fe₃O₄纳米颗粒（7 nm、11 nm和14 nm）,并用配体交换的方法使颗粒表面修饰上聚乙二醇,平均水合直径依次为15.3nm、22.9 nm和30.7nm。以人乳腺癌细胞MCF7为细胞模型,用MTT法对Fe₃O₄纳米颗粒的细胞毒性进行了研究,在此基础上通过等离子体电感耦合发射光谱法（ICP-AES）深入分析其入胞行为。同时通过透射电子显微镜技术、实时荧光定量检测和蛋白扰动分析等方法探究颗粒的入胞途径及入胞分子机制。研究结果表明：（a）MTT实验说明聚乙二醇修饰的Fe₃O₄纳米颗粒生物相容性好,在20～160 ug Fe/mL的剂量范围内基本不产生细胞毒性； （b）Fe₃O₄纳米颗粒的入胞量与颗粒尺寸、共培养时间和SPIONs使用剂量紧密相关；（c）细胞TEM显示SPIONs进入细胞后主要聚集在溶酶体中,7 nm的SPIONs可进入细胞核,11 nm和14 nm的颗粒则不能入核；（d） qPCR检测可知SPIONs主要通过三种途径进入MCF7细胞：网格蛋白介导的胞吞、小窝蛋白介导的胞吞和巨胞饮：（e）蛋白扰动分析进一步验证了qPCR结果的正确性,并定量分析出三种尺寸的颗粒的入胞途径的流通率。