纳米免疫磁分离是利用功能化磁性纳米粒子的表面配体(或受体)与受体(或配体)之间的特异相互作用如抗体一抗原，同时利用外界磁场从混合物中分离与磁性纳米微粒表面发生识别作用的物质。细胞磁分离的一个重要应用是通过去除肿瘤患者骨髓液中的肿瘤细胞来辅助肿瘤的放射线疗法。众所周知，放射线疗法是治疗肿瘤的重要手段之一，然而放射线辐照既能杀死肿瘤细胞，也能损伤正常细胞，尤其损害对生命极端重要的具有造血功能和免疫功能的骨髓细胞，如果将患者的骨髓液在放疗前抽出，采用磁性分离方法把扩散到骨髓液中的肿瘤细胞分离出来，在患者经过放疗后重新注入已净化的骨髓，可以在一定程度上挽救患者的造血和免疫系统，实现对肿瘤患者更为有效的治疗。纳米免疫磁性分离技术还是一种捕获早期癌症患者体内外周血中肿瘤细胞的灵敏方法。首先将特异性单克隆抗体结合在磁珠上，使成为抗体的载体，再与特异性抗原(肿瘤细胞)结合，形成抗原一抗体一磁珠免疫复合物，将其放入磁柱中，复合物因磁力作用发生力学移动，使复合物与其他物质分离，将分离浓缩的肿瘤细胞通过流式细胞仪、RT-PCR及免疫细胞化学等检测方法进一步检测。由于纳米免疫磁珠具有高特异性、高浓缩性、高分离率，分离操作方便、快捷，且不影响细胞活性等特点，可以对外周血中肿瘤细胞进行富集、浓缩、分离，其浓度可提高103或104倍，弥补了目前检测技术的不足，有助于患者微转移的发现、术后患者肿瘤复发与转移的监测以及预后评估及治疗策略的选择。国内外已有报道，应用该技术可以检测出直肠癌、卵巢癌、膀胱癌、乳腺癌、结肠癌等患者外周血中肿瘤细胞。