癌症严重威胁人类健康,是全球最严重的致死性疾病之一。90%的患者因癌症的转移而死亡,癌症转移的关键在于循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells,CTCs）在血液中循环、转移。患者血液中CTCs的检测和捕获对癌症的诊断、预后、评估和治疗等至关重要,将捕获的细胞进行无损释放并进一步的培养、分析,有利于癌症的个性化治疗。依靠抗体特异性识别细胞表面蛋白标志物的免疫亲和法是捕获CTCs最常用的方法,但是传统抗体在材料表面的负载能力有限,使用传统抗体高效分离CTCs仍然是个挑战。利用小尺寸的纳米抗体（Nanobody）构建了一种可逆特异性固载的纳米抗体表面,用于CTCs的动态捕获和释放。利用纳米抗体的组氨酸标签与次氮基三乙酸（Nitrilotriacetic acid,NTA）修饰的聚甲基丙烯酸2-羟乙酯（PHEMA）刷子上的Ni²⁺离子的配位作用用于实现纳米抗体的特异性固载,利用咪唑的竞争作用有效释放纳米抗体。我们选用的肿瘤标志物是表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor,EGFR）,EGFR在多种肿瘤细胞中存在过表达,且与细胞的增殖、分化、侵袭和转移密切相关。本论文的研究内容包括:（1）在大肠杆菌Shuffle T7中可溶表达抗EGFR纳米抗体,经GE镍柱系统纯化后纳米抗体的纯度达98%以上,细胞ELISA的方法证明了纳米抗体具有结合活性。（2）在平面基底PHEMA聚合物刷上修饰NTA,带有组氨酸标签的纳米抗体与螯合到NTA上的Ni²⁺之间的配位作用实现了纳米抗体的位点特异性固载,利用咪唑的竞争作用有效释放纳米抗体。QCM-D在线检测纳米抗体的可逆固载及释放,经Voigt模型拟合得到纳米抗体的固载量为350 ng cm^-2,咪唑释放纳米抗体可得到80%的释放率。（3）利用抗原-抗体的特异性相互作用实现癌细胞的捕获,30分钟内捕获率可达81%,与传统抗体修饰的平面表面相比,捕获效率更高,捕获时间更短。且具有较低的捕获限度、良好的细胞相容性及灵敏度。经咪唑处理后,可有效释放86%的细胞。综上所述,本论文提供了一种利用纳米抗体特异性捕获循环肿瘤细胞,且有效释放循环肿瘤细胞的方法。为循环肿瘤细胞的捕获、释放和培养提供了一种新的、有前景的平台,有助于基础和临床研究。