Titania　nanotubes　(TiO2-NTs)　are　a　potential　drug　vehicle　for　use　in　nanomedicine.　To　this　end,　a　preliminary　study　of　the　interaction　of　a　model　cell　with　TiO2-NTs　has　been　carried　out.　TiO2-NTs　were　first　conjugated　with　a　fluorescent　label,　fluorescein　isothiocyanate　(FITC).　FITC-conjugated　titania　nanotubes　(FITC-TiO2-NTs)　internalized　in　mouse　neural　stem　cells　(NSCs,　line　C17.2)　can　be　directly　imaged　by　confocal　microscopy.　The　confocal　imaging　showed　that　FITC-TiO2-NTs　readily　entered　into　the　cells.　After　co-incubation　with　cells　for　24　h,　FITC-TiO2-NTs　localized　around　the　cell　nucleus　without　crossing　the　karyotheca.　More　interestingly,　the　nanotubes　passed　through　the　karyotheca　entering　the　cell　nucleus　after　co-incubation　for　48　h.　Atomic　force　microscopy　(AFM)　and　transmission　electron　microscopy　(TEM)　were　also　employed　in　tracking　the　nanotubes　in　the　cell.　These　results　will　be　of　benefit　in　future　studies　of　TiO2-NTs　for　use　as　a　drug　vehicle,　particularly　for　DNA-targeting　drugs.