铁磁性材料有自发磁化强度，在无外加磁场时，开封磁性微球，也具有磁性。铁磁材料的磁畴结构决定磁对尺寸大小的依赖性。当铁磁材料的体积低于某个临界值时，即成为单磁畴。这个临界值与材料的本征属性有关，磁性壳聚糖微球，一般在几十纳米左右。颗粒的磁性来源于基于铁磁材料磁畴结构的尺寸效应。这个结论的假设是铁磁颗粒在具有低自由能的状态对小于某个临界值的颗粒有均匀的磁性，而对较大颗粒的磁性不均匀。前者较小颗粒称为单磁畴颗粒，后者较大的颗粒称为多磁畴颗粒。
Magnetorelaxometry（MRX）技术检测磁粘度 – 移除磁场后磁性纳米粒子系统的净磁矩。有2种不同的弛豫机制：尼尔弛豫和布朗弛豫，这两种机制的区别在于弛豫时间不同。另外，布朗弛豫只在液体中发生，磁性乳胶微球，然而尼尔弛豫不依赖于纳米粒子的分散性。
Magnetorelaxometry由核大小、水合直径和各向异性决定的现象使得这个技术可以用于根据游离的和结合的结合物磁不同区分其状态是游离的还是结合的，因此这个技术可作为评估检测的分析工具。
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，二氧化硅磁性微球，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。
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