早在上世纪70年代，widder等尝试了用含包覆磁性粒子的白蛋白微球作为化疗药物阿霉素的载体，发现这种载药微球可以通过磁场作用引导至肿瘤的毛细血管床，从而为肿瘤的治疗提出一种全新的途径一磁靶向治疗。此外，磁性微球用于细胞分离在疾病治疗和诊断等方面具有非常大的优势。从全血中分离出白细胞是肿瘤治疗的一种途径，白细胞的分离通常是通过离心的方法来实现的，但是在离心过程红细胞很容易将白细胞捕捉，这使得白细胞分离效果大大降低(大概只有50％)，利用表面经过处理后的磁性微球在磁场的作用下可以成功地分离出白细胞，分离效果可以达到86％，而且相对于传统的离心分离法，这种磁分离过程更加温和。不容易对样品产生破坏作用。糖化血红蛋白(GlyHb)是血液中的一种红蛋白与葡萄糖经过不可逆的非酶促反应形成的一种复合物，其含量直接与血液中的血糖浓度有关，它不仪可以反映测定前人血液中8～12周的血糖平均浓度，而且可以不受血液中血糖浓度暂时波动的影响。因此临床上现己作为诊断糖尿病的一项实验指标，并且对其它原因引起的暂时性应激性血糖浓度增高亦有鉴别意义。临床上是通过亲和层析法直接测定血液GlyHb的含量，现在有人采用对一氨基苯硼酸修饰的磁性聚乙烯醇微球来分离并测定血液中GlyHb的含量，结果表明通过这种磁分离手段可以使得检测精度大大提高，同时这种方法成本低、耗时少，因而在临床诊断上具有推广的价值。
温度敏感的聚合物微球在生物医药领域的应用当今国际上研究和开的另一大热点。Caznmas等制备TPSt—PNIPAM嵌段共聚物，20℃时临界胶束浓度为l0g/L然后通过自组装的方法制各25nm左右的热敏聚合物微球。以阿霉素作为模型药物，他们发现该微球的载药率大约为5%，由于微球具有温敏性PNIPAM外壳，因此当它被用于药物载体时，通过调节环境温度可以使微球表面由亲水性变为疏水性从而有利于增强微球与病灶组织间的相互作用，实现药物定位释放。
上世纪60年代，酶的固定化技术得到较大的发展，为酶制剂的应用创造了有利条件，固定化酶最显著的优点是它能够在保证酶的活性的前提下，使反应产物易于分离，同时酶的稳定性得到提高且能够重复使用。利用PNIPAM来固定化酶，就可以制备出温度敏感的溶解一非溶解固定化酶。Hoshino等在碱性条件下将淀粉酶固定在NIPAM和GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)的共聚物上，分别测定了固定化酶和自由酶对淀粉溶液的糖化作用，发现固定化酶的活力是自由酶的90％，比传统的固定化方法所得到的固定化酶的保留活力要高，并且使用后可以通过离心从产物中分离复原，能够重新使用。
环境响应性聚合物微球的应用几乎涉及到生物医药的方方面面，将这些智能微球应用于药物载体提高治疗效果和减轻患者的痛苦是人们长期以来的追求。时至今日，恶性肿瘤正在取代心脑血管疾病逐渐成为威胁人类的头号杀手，探索治疗恶性肿瘤的有效途径是所有有关研究者奋斗目标。化学治疗是非手术治疗恶性肿瘤的重要手段之一，但化疗对肿瘤组织和细胞缺乏选择性杀灭作用，且对正常组织产生非特异性的多种毒副作用，在应用上受到很大限制。因此，有必要寻找一种既能选择性杀伤肿瘤组织，又不损伤正常机体的治疗方法。肿瘤的靶向治疗由此应运而生。一个世纪以前PaulEhrich就曾提出靶向治疗，即合成一种“神奇子弹”(magicbullet)，它包括药物、导向部分和药物载体相互协调的三个部分。磁靶向给药是肿瘤靶向治疗的一个重要方向，即先将药物负载到磁性聚合物微球上，然后通过外加磁场作用使载药微球定位至病灶部位，药物通过脱附作用或载体的降解等途径在病灶部位释放产生疗效。
磁性PNIPAM微球由于同时具有磁响应性和温度敏感的特性，因此在设计新的智能药物载体方面具有潜在应用价值。