磁性分离方法基本只包括2个步骤：1. 用磁性纳米粒子标记目标分子或细胞；2.通过磁分离装置分离出目标分子或细胞。利用磁性纳米粒子分离的例子之一是把特异性与磁性纳米粒子结合，可将磁性纳米粒子连接在特定细胞上，外加磁场即可快速将结合磁性纳米粒子的细胞分离或进行分析。这样的方法特异性高、分离迅速、重现性好。又如，将葡萄糖-DEAE包裹在磁性纳米粒子表面，利用带正电荷的DEAE与带负电荷的核酸之间的电荷吸附作用，通过离子交换，在细菌裂解上清中提纯质粒。
当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低，矫顽力变成零，这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性，而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内，超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性，这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性，但由于氧化铁磁铁（Fe3O4）是地球上天然矿物中具磁性的，且生物安全性高（钴和镍等材料具有生物毒性），因而在多种生物医学应用中，超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子常见。
靶向成为现代给药技术之一。磁性纳米粒子与外加磁场和/或可磁化的植入物可将颗粒递送到靶标区域，在释放时使颗粒固定在局部位点，磁珠价格，因而可在局部释放。这个过程称为磁性靶向(MagneticDrug Targeting，贴片磁珠，MDT)。近来，使用氧化铁磁性纳米粒向给药的可行性越来越大。内核使用Fe3O4的磁性纳米粒子的直径小、灵敏度高、毒性低、性能稳定、原材料易得。Fe3O4一般对人体不产生毒副作用，通辽磁珠，整个疗程所用的载体含铁量不超过的常规补铁总量，除部分被人体利用外，其余的磁性粒子能通过皮肤、胆汁、脏等安全排出体外。纳米颗粒表面修饰的有机聚合物或无机金属或氧化物使它们具有生物兼容性，并适合连接具有生物活性的分子从而具有功能性。将递送到特定位点可消除的副作用，并降低用药剂量。
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