A process for making nanoparticles of biocompatible materials is described, wherein an aqueous reaction mixture comprising cerous ion, citric acid and ethylenediaminetetraacetic acid in a predetermined ratio, an oxidant, and water is provided along with temperature conditions to directly form, without isolation, a stable dispersion of cerium oxide nanoparticles. These biocompatible cerium oxide nanoparticles may be used to prevent and/or treat oxidative stress related diseases, such as stroke, relapse/remitting multiple sclerosis, chronic-progressive multiple sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis, and ischemic reperfusion injury.L'invention concerne un procédé de fabrication de nanoparticules de matériaux biocompatibles, consistant à utiliser un mélange réactionnel aqueux comprenant un ion céreux, de l'acide citrique et de l'acide éthylènediaminetétraacétique dans un rapport prédéterminé, un oxydant et de l'eau, ainsi que les conditions de température pour former directement, sans isolement, une dispersion stable de nanoparticules d'oxyde de cérium. Ces nanoparticules biocompatibles d'oxyde de cérium peuvent être utilisées pour prévenir et/ou traiter des maladies associées au stress oxydatif, telles qu'un accident vasculaire cérébral, la sclérose en plaques récurrente-rémittente, la sclérose en plaques progressive chronique, la sclérose latérale amyotrophique et une lésion d'ischémie-reperfusion.