本发明公开了可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂及其制备方法与应用。该抗菌剂的结构通式为Cn?X?Y，其中X和Y均为穿膜肽，且X和Y串联形成亲水部分；Cn表示与穿膜肽偶联的疏水部分脂肪酸链；穿膜肽为L型氨基酸；所述脂肪酸链的碳原子个数为12?20。本发明所述自组装串联穿膜肽纳米颗粒具有较好的抗细菌(包括耐药细菌)和抗真菌作用，其能透过血脑屏障，且溶血毒性较低，可用于研制治疗脑部感染及其他感染疾病的新型抗菌药物。