趋磁细菌能在细胞内矿化合成有生物膜包被、纳米尺寸单磁畴级别晶体磁铁矿（Fe₃O₄）或胶黄铁矿（Fe₃S₄）颗粒，这些颗粒也被称为磁小体。磁小体在细胞内多呈链状排列，磁小体链作为趋磁细菌的“生物磁针”感受地球磁场或外加磁场，使菌体沿磁场方向定向游弋。趋磁细菌和化石磁小体的研究对认识生命起源和进化、探索地外生命遗迹、研究生物地磁响应机制和解析生物矿化过程具有重要意义。同时，磁小体是新型的生物源纳米磁性材料，在生物医药技术和纳米材料领域具有广泛的应用前景。30多年来，趋磁细菌的研究一直处于地球科学、生物矿化、微生物学、天体生物学、纳米磁学和生物纳米材料及其生物仿生学等热门学科的国际研究前沿。

解析磁小体的合成和磁小体链的装配机制是趋磁细菌研究的核心问题。我所地球深部结构与过程研究室的博士研究生李金华和导师潘永信研究员等人对趋磁螺菌AMB-1磁小体矿化过程进行了系统的透射电子显微镜、微生物学和岩石磁学综合研究，系统地揭示了趋磁细菌AMB-1磁小体合成、链装配及其相关磁学性质的动态过程，提出了AMB-1的“sub-chain”成链模式，并首次对其合成的短链进行了系统的岩石磁学研究。其成果发表在Geophysical Journal International（Li et al. Magnetite magnetosome and fragmental chain formation of Magnetospirillum magneticum AMB-1: transmission electron microscopy and magnetic observations. Geophysical Journal International, 2009, 177(1): 33-42，点击此处下载该文，2008IF：2.219）。

他们的研究结果表明：（1）磁小体的形成主要发生在细胞生长指数生长期，磁小体在细胞内多位点起始合成（图A），磁小体链以“短亚链（sub-chain）”的方式装配成熟最终形成一个条片段化的直链（图B，C）；（2）伴随磁小体的生长和链的合成，磁小体磁铁矿由超顺磁状态转变成稳定的单磁畴状态，Verwey转变温度和矫顽力升高；（3）细胞间和磁小体链间的静磁相互作用弱，而短链内沿磁小体链方向具有强的静磁相互作用，每个磁小体短链近似等同于一个理想的拉长单磁畴颗粒，具有强的单轴各向异性能。