La barrera hematoencefálica es un conjunto de células esenciales que recubren los vasos sanguíneos del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal). Regulan el paso de materiales entre el líquido que rodea al cerebro (líquido cerebroespinal) y los glóbulos rojos, presentes en arterias, venas y vasos capilares. La mayor ventaja de esta barrera es que impide el paso de grandes microorganismos que podrían provocar infecciones en el cerebro. Así, mientras en otras áreas del cuerpo las infecciones son comunes, las del cerebro son mucho más raras. Sin embargo llegan a ocurrir (la meningitis es un ejemplo) y, puesto que son muy difíciles de tratar, pueden poner en riesgo la vida del paciente.
Las estrechas uniones entre las células regulan el tamaño y tipo de partícula que puede pasar, incluyendo las moléculas de oxígeno, dióxido de carbono, nutrientes y hormonas. Esta barrera es tan efectiva que tampoco deja que los medicamentos (como algunos antibióticos) lleguen al cerebro, por eso lo que es efectivo en el resto del cuerpo puede no serlo en el cerebro. Eliminar este problema es uno de los mayores objetivos de los médicos para la próxima década.La manipulación de los mecanismos naturales de transporte de la barrera hematoencefalica, mediante la creación de nanopartículas que "cuelen" los medicamentos entre las estrechas uniones, es sólo uno de los ejemplos de las técnicas que están en desarrollo.
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