癌症是威胁人类健康的重大疾病之一,大部分癌症造成的死亡源于肿瘤转移。根据经典的“种子-土壤”学说,在肿瘤发病早期,部分肿瘤细胞从原位瘤上脱落,少部分的肿瘤细胞会进入循环系统,渗出到远端组织并最终形成转移灶。那些从原位脱落并进入循环系统的细胞被称为循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,简称CTCs)。CTCs是肿瘤转移的重要标志物,其定量检测对于肿瘤的早期诊断及预后评估具有重要意义。用于CTCs体外检测的技术大多基于抗原抗体识别或者肿瘤细胞的物理特性。由于血液样本的体积有限,因此体外检测的精度有限。基于生物组织的光声效应,我们搭建了在体光声流式细胞仪(In vivo photoacoustic flow cytometry,简称PAFC)。基于黑色素在近红外窗下与血液中其他物质的光吸收对比度,PAFC可以在体、无标记地监测循环黑色素瘤细胞。本文在实现体外验证的基础上,使用PAFC监测小鼠黑色素瘤皮下瘤模型中CTCs数目与肿瘤发生发展的关系。与此同时,我们在小鼠耳部构建了黑色素瘤皮下模型,分别检测肿瘤近远端血管的循环黑色素瘤细胞,探究肿瘤近远端血管中可检测到的CTCs数目的差异性,以及检测窗口的位置对于PAFC检测灵敏度的影响。在已有的PAFC的基础上,我们利用笼式系统将PAFC进行小型化,在原先的1064 nm近红外光激发的基础上,增加了532 nm的绿光用于血管导航。目前这套系统已经通过体外验证,我们最终的发展目标是向医学临床转化。