磁性纳米粒子是一类具有磁性的纳米级颗粒，由铁、钴、镍等金属氧化物组成的核心和有机高分子化合物聚合物外壳构成。这类粒子因其独特的物理和化学特性，在生物医药、磁流体、催化作用等领域有着广泛应用。

磁性纳米粒子具有磁性，能够在外加磁场的作用下定向移动并实现定位。这种磁性源于带电颗粒的运动，包括电子、质子、带正电和负电的离子等。磁性纳米粒子的磁性取决于其磁畴结构，即磁子在同一方向排列的程度。当粒子的体积小于一定临界值时，会形成单磁畴，表现出超顺磁性。这种超顺磁性使得磁性纳米粒子在外加磁场消失后不再具有磁性，这一特性在生物体内环境中具有独特优势。

磁性纳米粒子的表面原子比例随直径减小而显著增加，导致其表面效应显著增强。这种现象使得磁性纳米粒子具有高化学活性，能够与多种生物分子结合，从而实现其功能化。磁性纳米粒子的表面修饰可通过化学键结合或直接包裹等方式进行，常用的修饰物质包括聚乙二醇、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮等。表面修饰不仅能提高磁性纳米粒子的稳定性，还能增强其生物相容性，防止蛋白吸附，延长其在血液循环中的时间。

磁性纳米粒子在生物医学领域的应用主要分为体外和体内两大部分。体外应用包括生物分离和纯化、磁性转染、免疫分析、催化等。体内应用则涉及治疗和诊断，如热疗、磁靶向药物、核磁共振成像等。磁性纳米粒子在生物医学领域的应用正在快速发展，展现出巨大的潜力。