近年来,Fe₃O₄磁性纳米粒子已在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定、组织修复及细胞分离等生物医学领域表现出潜在的应用前景。这些生物医学应用都要求磁性纳米粒子无毒、生物相容性好,具有高的磁响应性、小的粒径和窄的粒度分布,因此必须对磁性纳米粒子进行表面修饰。本文首先采用葡聚糖天然高分子对Fe₃O₄磁性纳米粒子进行表面修饰,在实验过程中改变常规的碱性环境反应的方式,而使包覆反应在0.075 M的柠檬酸钠溶液体系中反应。通过对傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和热重（TG）测试结果的分析,我们对葡聚糖表面修饰磁性纳米粒子的反应机制进行了推理,并探讨了柠檬酸钠在反应过程中的作用。研究表明,纳米粒子表面成功连接上了葡聚糖修饰剂,经葡聚糖大分子的表面修饰,磁性纳米粒子的水合粒径减小且粒度分布变窄;修饰后的纳米粒子表面静电排斥力增加从而能够稳定分散在生理环境中,饱和磁化强度增大、顺磁性有所提高。其次采用柠檬酸有机小分子对Fe₃O₄纳米粒子进行羧基化表面修饰,通过对不同实验条件所得样品进行动态光散射粒径测试,确定了最佳实验条件及反应产物的后处理方法;经分析讨论得出包覆反应的表面修饰机制:CA通过Fe-O-C共价键连接到Fe₃O₄纳米粒子表面,CA的-COO与Fe₃O₄纳米粒子表面的结合方式为二齿螯合。修饰后的Fe₃O₄/CA复合纳米粒子表面带有大量的负电荷,粒径有所减小且分散性有明显改善。而且纳米粒子由于表面羧基的存在大大提高了水溶性,延长了在生物体内的血液循环时间。CA修饰后的纳米粒子仍然保持了Fe₃O₄磁性纳米粒子较高的饱和磁化强度和很好的顺磁性。此外,采用ICP-MS对Fe₃O₄/CA复合粒子进行铁含量及杂质含量的测试,将得到的铁含量结果与热重分析结果对比,经分析讨论后认为ICP-MS表征后的结果比较准确可靠,进行生物实验时应以ICP-MS所测铁含量为依据。最后采用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂对Fe₃O₄纳米粒子进行氨基化表面修饰,分析并讨论了反应条件对产物性能的影响,总结出最佳的实验反应条件;氨基硅烷成功地通过Fe-O-Si键连接到纳米粒子表面,表面修饰后的复合纳米粒子包含了5%的APTES和94%的Fe₃O₄。通过热重分析的数据结果,我们计算出了APTES分子对Fe₃O₄纳米粒子表面的包覆情况。本实验得到的复合纳米粒子并没有达到完整均匀的单分子层包覆,而只达到了65%的单分子层包覆。究其原因可能是由于Fe₃O₄纳米粒子表面的不完全羟基化或表面氨基硅烷分子的空间排斥作用所导致。氨基功能化后的磁性纳米粒子的粒径略有增大,而分散性有明显改善;饱和磁化强度较未修饰的纳米粒子略有降低,但仍保留了较好的顺磁性。本论文通过实验合成了三种不同的磁性复合纳米粒子:Fe₃O₄/Dextran、Fe₃O₄/CA和Fe₃O₄/APTES,这三种复合粒子的表面官能团和表面电荷均不同,利用这三种磁性复合纳米粒子的差别,可以进行不同磁性纳米粒子在某一种生物医学应用（如蛋白的分离和纯化等）中的性能对照试验。