Las nanopartículas de óxido de hierro (IONPs) han atraído una atención significativa en aplicaciones biomédicas debido a sus propiedades magnéticas únicas, biocompatibilidad y versatilidad. Esta revisión examina de manera integral los métodos de síntesis, las técnicas de funcionalización de superficie y las diversas aplicaciones biomédicas de las IONPs. Se discuten en detalle varias técnicas de síntesis químicas y físicas, incluyendo coprecipitación, procesos sol-gel, descomposición térmica, síntesis hidrotermal y rutas sonoquímicas, destacando sus ventajas y limitaciones. Se exploran estrategias de funcionalización de superficie, como el intercambio de ligandos, encapsulación y silanización, para mejorar la biocompatibilidad y funcionalidad de las IONPs. Se hace especial hincapié en el papel de las IONPs en tecnologías de biosensado, donde sus propiedades magnéticas y ópticas permiten avances significativos, incluyendo biosensores basados en dispersión Raman mejorada en superficie (SERS), biosensores de fluorescencia y biosensores de transistor de efecto de campo (FET). La revisión explora cómo las IONPs mejoran la sensibilidad y selectividad en la detección de biomoléculas, demostrando su potencial para diagnósticos en el punto de atención. Además, se discuten aplicaciones biomédicas como la imagen por resonancia magnética (IRM), la entrega de medicamentos dirigida, la ingeniería de tejidos y el seguimiento de células madre. También se abordan los desafíos y perspectivas futuras en la traducción clínica de las IONPs, enfatizando la necesidad de más investigación para optimizar sus propiedades y garantizar la seguridad y eficacia en aplicaciones médicas. Esta revisión tiene como objetivo proporcionar una comprensión integral del estado actual y el potencial futuro de las IONPs en el campo del biosensado y en áreas biomédicas más amplias.