A mágneses nanorészecskék, amelyek számos egyedi mágneses jelenséget mutatnak, amelyek drasztikusan eltérnek ömlesztett társaikétól, jelentős érdeklődést váltanak ki, mivel ezek a tulajdonságok előnyösek lehetnek a különböző alkalmazásokban való felhasználás szempontjából, kezdve a mágneses memóriaeszközök tárolóeszközeitől a szondákig és vektorokig az orvosbiológiai tudományokban. Ebben a beszámolóban a mágneses nanorészecskék, köztük a fémek, fémferritek és fémötvözetek nanoszerkezeti törvényszerűségeit tárgyaljuk, miközben a méret, az alak és az összetétel hatásaira összpontosítunk. Alapvető mágneses tulajdonságaikat, mint például a blokkolási hőmérséklet (Tb), a spin élettartama (tau), a koercitás (Hc) és a szuszceptibilitás (chi) erősen befolyásolják a nanoszkálázási törvények, és ennek eredményeként ezek a skálázási összefüggések kihasználhatók a mágnesesség szabályozására a ferromágneses és a szuperparamágneses rezsimek között. Ugyanakkor felhasználhatók a mágneses értékek, köztük a Hc, a chi és a remanencia (Mr) hangolására is. Például a mágneses spin élettartama közvetlenül összefügg a mágneses anizotrópia energiájával (KuV), valamint a nanorészecskék méretével és térfogatával. A blokkolási hőmérséklet (Tb) szobahőmérsékletről 10 K-ra változik, ahogy a kobalt nanorészecskék mérete 13 nm-ről 2 nm-re csökken. Hasonlóképpen, a H c erősen érzékeny a nanorészecskék anizotrópiájára, míg a telítési mágnesezettség közvetlenül kapcsolódik a rendezetlen felületi mágneses spinek canting hatásaihoz, és lineáris összefüggést követ az ms (1/3) vs r(-1) ábrázolásakor. Ezért a mágneses nanorészecskék nanoszintű törvényszerűségei nemcsak a meglévő anyagok viselkedésének megértéséhez, hanem új, kiváló tulajdonságokkal rendelkező nanoanyagok kifejlesztéséhez is fontosak. Mivel a mágneses nanorészecskék könnyen konjugálhatók biológiailag fontos összetevőkkel, például DNS-sel, peptidekkel és antitestekkel, sokoldalú nano-bio hibrid részecskék konstruálhatók, amelyek egyszerre rendelkeznek mágneses és biológiai funkciókkal az orvosbiológiai diagnosztika és terápia számára. Amint azt ez a beszámoló bemutatja, a mágneses komponensek nanoszabályozási törvényei kritikusnak bizonyulnak a hibrid nanorészecskék optimalizált mágneses jellemzőinek kialakításában és fokozott alkalmazhatóságukban az orvosbiológiai tudományokban, beleértve a mágneses rezonancia képalkotásban (MRI) kontrasztfokozó anyagként, a nano-bio hibrid szerkezetek ferromágneses összetevőiként és a biológiai fajok magnetophoretikus érzékelésének transzlációs vektoraként való felhasználásukat. Különösen a nanorészecske-szondák telítési mágnesezettségének szisztematikus modulációja fontos az MR kontraszthatások és a biológiai célpontok mágneses elválasztásának maximalizálása érdekében.