球形顆粒的磁性納米粒子的比表面積（表面積與體積之比）與直徑成反比。對于直徑小于0.1um的顆粒，其表面原子的百分?jǐn)?shù)急劇增大，此時表面效應(yīng)顯著。顆粒直徑減小，比表面積顯著增大，同時表面原子數(shù)迅速增加。當(dāng)粒徑為1nm時表面原子數(shù)為完整晶粒原子總數(shù)的99%，此時構(gòu)成納米粒子的幾乎所有原子都分布在表面上，在表面原子周圍形成很多懸空鍵，具有不飽和性，易與其他原子結(jié)合形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出高化學(xué)活性。因此，固定目標(biāo)分子/原子。

體外應(yīng)用：

生物分離和純化是生物和技術(shù)中重要的技術(shù)之一。這也是磁性粒子應(yīng)用中具成果的一種。磁性分離方法具有、簡單、快速的優(yōu)點(diǎn)。磁性粒子可用于蛋白質(zhì)、核酸等生物分子和細(xì)胞的分離，核酸的分離純化是用納米級的磁性粒子。

在生物分離上，磁性納米粒子體積小、表面積大，具有分散性好，可快速有效的結(jié)合生物分子，并且這種結(jié)合是可逆的，另外絮團(tuán)形成可以被控制，因而使用磁性納米粒子進(jìn)行分離優(yōu)于使用微米級樹脂和珠子的傳統(tǒng)方法。大多數(shù)分離用的磁性納米粒子是超順磁的- 在無外加磁場時，粒子無磁性，均勻懸浮在溶液中，而當(dāng)使用外加磁場時，粒子具有磁性可被磁分離。磁性納米粒子表面連接的具有生物活性的吸附劑或其他配體等活性物質(zhì)可與特定生物分子或細(xì)胞特異性結(jié)合，在外加磁場作用下分離。

磁性轉(zhuǎn)染（magnetofection）是將結(jié)合有載體DNA的磁性納米粒子在外界磁場影響下轉(zhuǎn)染到細(xì)胞內(nèi)的方法。用于磁性轉(zhuǎn)染的磁性粒子多用多聚陽離子、多聚氮雜進(jìn)行表面修飾。由于它們帶有陽性電荷，易于與帶有陰性電荷的DNA結(jié)合，與利用病毒或非病毒載體的轉(zhuǎn)染相比，轉(zhuǎn)染效率提高幾十到幾千倍。磁性轉(zhuǎn)染還具有轉(zhuǎn)基因表達(dá)提高，使用極低劑量的載體既可獲得高轉(zhuǎn)染率和高轉(zhuǎn)基因表達(dá)，使用方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。磁性轉(zhuǎn)染方法已成功用于多種類型的貼壁細(xì)胞及少數(shù)懸浮細(xì)胞，包括難以用常規(guī)方法轉(zhuǎn)染的原代細(xì)胞、細(xì)胞等。德國Chemicell公司生產(chǎn)的MagnetofectionTM磁性轉(zhuǎn)染試劑被很多的實(shí)驗(yàn)室選用，并有多篇文章發(fā)表。

洗脫不充分有時候我們裂解結(jié)合液各種條件優(yōu)化到了了，可是核酸得率仍然很低。這種情況有可能是磁珠結(jié)合了核酸，但是由于洗脫不充分，磁珠結(jié)合的核酸沒有被洗脫下來。首先，磁珠在晾干過程中可能干燥過度，導(dǎo)致核酸干結(jié)在磁珠上不能洗脫下來；第二，洗脫液體積過小導(dǎo)致無法充分洗脫。晾干過程中，需要觀察磁珠處于稍微濕潤的狀態(tài)即可，不能完全干燥，這樣核酸更容易溶解于洗脫液中。洗脫體積不能太少也不能太多，太少磁珠上的核酸很難洗脫充分，太多會導(dǎo)致濃度偏低。一般來說 0.5mg 的磁珠，洗脫液的體積為 70-100ul。