磁性纳米颗粒是一种重要的磁性物质，目前已被广泛应用于包括生物检测，靶向给药，磁热疗以及磁共振成像等生物医学领域。磁性是磁性物质的重要的物理性质，磁化率是磁性材料的重要磁学性质之一，磁化率表征的是在磁场作用下，材料被磁场磁化的能力，在交变的磁场下测得的磁化率称为交流磁化率。基于磁性纳米颗粒交流磁化率的检测有望发展成为一种新型“无标记”的生物检测手段。但是，目前对磁性悬浮液体的交流磁化率的研究较少，人们对磁性悬浮液交流磁化率的认识远远少于对固体物质磁化率的认识，因此，设计并建立适用于磁性悬浮液交流磁化率的检测系统以及探究准确可靠的检测方法并在此基础上开展基于交流磁化率的生物医学检测的理论与应用研究十分重要。本文研究的核心理论基础是基于磁性微球（或颗粒）在结合生物分子前后水力学尺寸发生变化，进而引起磁微球交流磁化率布朗弛豫特征频率峰位置发生位移，从而测试出参与反应的生物分子信号的有无与多少的基本弛豫特性。由于磁性微球的水力学尺寸与其交流磁化率的检测图谱中特征峰频率的3次方成反比关系，因此基于交流磁化率的检测方法具有较高的灵敏度。本文拟在交流磁化率测量方法基础上探究与发展以磁微球作为生物分子检测的载体，通过对磁微球的可控制备以及研究其与生物分子发生相互作用前后交流磁化率谱图中布朗弛豫频率变化的基本科学规律，建立一种基于弱磁信号的“无标记”生物检测系统原型，为基于交流磁化率的多指标生物检测提供更全面的理论与材料学基础。本文的主要工作涉及以下几个部分：第一、设计并搭建交流磁化率检测系统。首先我们采用互感电桥的原理，单线圈的设计思想，通过锁相放大器和一个线圈组成功构建交流磁化率测试系统。其次通过自行绕制4组不同的线圈组，来调控交流磁化率的频率变化范围。最后，对搭建的交流磁化率测试系统进行相对与绝对校准，结果表明，搭建的检测系统可以用于磁性纳米颗粒悬浮体系的交流磁化率测量工作，交流磁化率测试系统的有效检测频率的范围为1-200kHz。第二，在已搭建的交流磁化率测试系统基础上，本文首先研究了几类典型磁性颗粒与磁性微球的交流磁化率，得到了各自不同的交流磁化率特征谱图。其次，根据课题组以往建立的交流磁化率与纳米颗粒（微球）磁矩的相关理论，采用matlab软件，利用最小二乘法拟合思想开展理论与实验测试结果的拟合研究，并在此基础上针对上述不同类别的磁性颗粒进行了相应磁矩与水力学尺寸关系系统研究，结果表明，不同磁性颗粒的磁矩与水力学半径的关系显著不同，并与磁性颗粒的制备方法密切相关。最后，针对纳米颗粒水力学半径与磁矩的关系，探究以往文献采用交流磁化率法得到磁性颗粒水力学学尺寸与尺寸分布研究中存在的问题，研究表明，以往文献中均未考虑磁性颗粒/微球弛豫体磁矩与水力学半径关系的多变性，由此而拟合计算得到的磁性微球水力学尺寸与尺寸分布不能完全反应磁性颗粒或微球真实的水力学粒径。最后，我们还初步探究基于交流磁化率的多指标生物检测的可行性。本文将多种不同粒径的磁性颗粒或微球进行混合，期望通过对混合磁颗粒或微球交流磁化率的测量为基于交流磁化率的多指标生物检测研究建立基本的研究方法与材料。研究表明，不同磁性微球交流磁化率布朗弛豫特征谱图符合叠加关系，相关谱图解析研究尚在开展中。