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癌症是严重威胁人类生命健康的疾病之一，传统治疗方法未能彻底根除癌症。究其原因是癌症的发病机制复杂，至今尚未完全认识。肿瘤干细胞理论的提出为肿瘤的发生、发展乃至术后复发提供了新的研究思路，同时也为癌症的治疗带来了新的曙光。但由于肿瘤干细胞含量极低、分离困难，给肿瘤干细胞的研究带来诸多不便。目前常用的分离方法为无血清培养法与流式分选法，但二者均存在一定的缺陷，因此亟须建立一种新型有效的分离方法。肿瘤干细胞与普通干细胞有许多相似的信号通路，因此可利用干细胞的微环境筛选分离分化程度较低的肿瘤干细胞。水凝胶由于其独特的性质，目前广泛用于细胞的三维培养。有鉴于此，本研究利用水凝胶模拟普通干细胞生长的环境筛选、富集肿瘤干细胞。通过探究细胞因子固定化，水凝胶弹性模量以及透明质酸的比例，以小鼠乳腺癌细胞系4T1作为研究模型，将细胞克隆数量与直径作为评价标准，最终获得了最适的体系。本研究利用分子生物学实验技术与小鼠模型对肿瘤干细胞的干细胞特性进行检测。通过免疫荧光技术对肿瘤干细胞标志物CD24，CD44以及MDR1进行检测，结果表明CD44表达上调，多药耐药蛋白MDR1表达同样发生上调。利用实时定量PCR检测干细胞标志物CD44，Sca-1，Nestin，Tert，Nanog以及Sox2，结果表明这些标志物的表达均发生上调。最新研究表明，Dclk1作为肿瘤干细胞独有的分子标志物，可有效地将肿瘤干细胞与干细胞进行区别，免疫荧光实验结果表明Dclk1的表达也发生上调。小鼠模型实验中，2000个肿瘤干细胞可在5天内快速在同源Balb/c小鼠皮下成瘤，而1000个肿瘤干细胞亦可在1周内成瘤。结果表明，构建的生物活性水凝胶能够有效筛选、富集肿瘤干细胞。课题组前期研究证实，抗Cripto-1封闭抗体在体内或体外实验都表明可有效对肿瘤细胞进行逆转治疗，推测其亦对肿瘤干细胞有一定治疗效果，因此初步研究抗Cripto-1封闭抗体对肿瘤干细胞治疗效果。结果表明，抗Cripto-1单克隆抗体可有效降低肿瘤干细胞的存活率，并降其致瘤能力，因此抗Cripto-1单克隆抗体有望成为治疗肿瘤干细胞的药物。