The use of magnetic nanoparticles (MNPs), such as iron oxide nanoparticles (IONPs), in biomedicine is considered to be a valuable alternative to the more traditional materials due to their chemical stability, cost-effectiveness, surface functionalization, and the possibility to selectively attach and transport targeted species to the desired location under a magnetic field. One of the many main applications of MNPs is DNA separation, which enables genetic material manipulation; consequently, MNPs are used in numerous biotechnological methods, such as gene transfection and molecular recognition systems. In addition, the interaction between the surfaces of MNPs and DNA molecules and the magnetic nature of the resulting composite have facilitated the development of safe and effective gene delivery vectors to treat significant diseases, such as cancer and neurological disorders. Furthermore, the special recognition properties of nucleic acids based on the binding capacity of DNA and the magnetic behavior of the nanoparticles allowing magnetic separation and concentration of analytes have led to the development of biosensors and diagnostic assays; however, both of these applications face important challenges in terms of the improvement of selective nanocarriers and biosensing capacity. In this review, we discuss some aspects of the properties and surface functionalization of MNPs, the interactions between DNA and IONPs, the preparation of DNA nanoplatforms and their biotechnological applications, such as the magnetic separation of DNA, magnetofection, preparation of DNA vaccines, and molecular recognition tools.

中文翻译：

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DNA-氧化铁纳米粒子缀合：生物医学应用中的功能性磁性纳米平台。

由于磁性纳米颗粒（MNP）的化学稳定性，成本效益，表面功能化以及选择性的可能性，因此在生物医学中使用磁性纳米颗粒（MNP），例如氧化铁纳米颗粒（IONP），是更传统材料的一种有价值的替代品。在磁场下将目标物种附着并运输到所需位置。MNP的许多主要应用之一是DNA分离，它可以控制遗传物质。因此，MNP被用于许多生物技术方法中，例如基因转染和分子识别系统。此外，MNP与DNA分子表面之间的相互作用以及所得复合物的磁性使开发安全有效的基因递送载体得以治疗重大疾病，例如癌症和神经系统疾病。此外，基于DNA结合能力的核酸的特殊识别特性和允许磁性分离和分析物浓缩的纳米颗粒的磁行为，导致了生物传感器和诊断测定的发展；然而，在选择性纳米载体和生物传感能力的改善方面，这两种应用都面临着重大挑战。在这篇综述中，我们讨论了MNP的特性和表面功能化，DNA与IONP之间的相互作用，DNA纳米平台的制备及其生物技术应用的一些方面，例如DNA的磁分离，磁转染，DNA疫苗的制备以及分子识别工具。基于DNA的结合能力和纳米颗粒的磁行为（允许磁性分离和分析物浓缩）的核酸特殊识别特性导致了生物传感器和诊断分析的发展；然而，这两种应用在选择性纳米载体和生物传感能力的改进方面都面临着重大挑战。在这篇综述中，我们讨论了MNP的特性和表面功能化，DNA与IONP之间的相互作用，DNA纳米平台的制备及其生物技术应用的某些方面，例如DNA的磁分离，磁转染，DNA疫苗的制备以及分子识别工具。基于DNA的结合能力和纳米颗粒的磁行为（允许磁性分离和分析物浓缩）的核酸特殊识别特性导致了生物传感器和诊断分析的发展；然而，在选择性纳米载体和生物传感能力的改善方面，这两种应用都面临着重大挑战。在这篇综述中，我们讨论了MNP的特性和表面功能化，DNA与IONP之间的相互作用，DNA纳米平台的制备及其生物技术应用的某些方面，例如DNA的磁分离，磁转染，DNA疫苗的制备以及分子识别工具。