肿瘤已经有近5000年的历史,从第一例肿瘤病人被诊断至今漫长的岁月中,它一直是威胁人类健康的重大疾病之一,超过90%的肿瘤病人死亡是由肿瘤转移造成的。肿瘤细胞从原位肿瘤脱落后会进入血液循环和淋巴循环,在遇到合适的生存环境时增殖形成远端病灶,研究从原位肿瘤转移出来的肿瘤细胞对于探索肿瘤转移机制、促进临床检测和肿瘤预后具有非常重要的意义。近些年来,随着肿瘤检测技术的发展,人类对肿瘤转移的理解越来越深入。传统的肿瘤细胞病理检测技术多为体外检测,需要进行采血或者制作病理切片对肿瘤细胞进行检测。这在很大程度上改变了肿瘤细胞的生理环境,增加了检测结果的误差,而且无法长时间连续检测。本论文研究课题的目标是发展利用活体流式细胞术和受激拉曼散射成像技术检测血液和淋巴结中与肿瘤转移相关的肿瘤细胞的方法,并用这些方法研究肿瘤转移过程中循环肿瘤细胞团块比例的动态变化、循环肿瘤细胞的时间分布规律,以及淋巴结中的肿瘤细胞的无标记光学检测。目前尚没有可行的技术手段检测活体小动物血液中的循环肿瘤细胞团块,因此我们首先搭建了用于实验的活体流式细胞仪,利用它检测小鼠原位肝癌模型和皮下前列腺癌模型血液中的循环肿瘤细胞团块。通过分析数据发现循环肿瘤细胞团块的信号峰形状和信号宽度与单个循环肿瘤细胞有明显的差异,据此我们设定了循环肿瘤细胞团块的识别判据。在两种肿瘤转移模型中,我们都发现循环肿瘤细胞团块占全部循环肿瘤细胞事件的比例随着肿瘤病程的进展逐渐升高,在原位肝癌模型中最终超过了30%,远高于之前的报道,这对于我们更好地理解循环肿瘤细胞团块在转移中的作用提供了信息。然后我们研究了肿瘤转移过程中循环肿瘤细胞的时间分布规律,发现相邻两个循环肿瘤细胞事件之间的时间间隔呈指数分布,这意味着循环肿瘤细胞的出现是一个泊松事件,这一结论对于指导我们设定检测时间及分析检测结果的准确性有重要的意义。最后,鉴于目前活体流式细胞术需要借助于荧光标记来检测肿瘤细胞的限制,我们探索了利用无需荧光标记的受激拉曼散射成像技术检测肿瘤细胞的方法。在皮下前列腺癌模型小鼠的新鲜淋巴结中,我们利用该技术观察到了淋巴结内不同细胞之间的形态学和脂类物质含量上的差异,并检测到了肿瘤分布区域,这为我们发展一种新的无标记临床检测技术打下了基础。在研究展望部分,我们讨论了这些技术在其他方面的应用前景,如免疫学研究、老龄化研究、黑色素瘤研究等。