癌症是人类生命健康最具威胁的疾病,对循环肿瘤细胞的检测已经成为了当前的研究热点。随着微流控技术的逐步成熟,微流控芯片在生命科学方面已经取得了巨大进步。当前的循环肿瘤细胞检测方法普遍存在设备高昂、检测效果不良、需要对细胞进行特异性标记等缺点。因此,利用微流控芯片实现循环肿瘤细胞的检测具有重要的理论价值和实际意义。本文首先理论分析了细胞的介电性质及库尔特原理,通过对直流和交流库尔特原理的分析得出了细胞引起阻抗变化的公式。其次,从理论上分析光纤激光在微通道内对细胞的作用机制,通过瑞利散射、米氏散射和广义洛伦兹米氏理论推导出细胞所受激光驱动力的公式;通过理论分析微流体内细胞受到的作用力,得出在微流体内光纤激光对细胞的驱动效果公式。然后利用COMSOL Multiphysics软件对电极芯片中的粒子运动状态及电极表面电势进行了数值仿真;此外,对光纤芯片中细胞受到光纤激光力的作用进行了仿真,通过数值模拟粒子的运动轨迹分析了影响细胞分选的因素。根据仿真结果设计了两种芯片:一是用于循环肿瘤细胞检测的电极芯片;二是用于循环肿瘤细胞分选的光纤芯片。同时,分别搭建了用于循环肿瘤细胞检测和分选的实验系统。最后,使用20μm直径的聚苯乙烯微球代替循环肿瘤细胞进行实验。细胞检测实验中,在相同的进样速度下与阻抗仪检测结果进行对比,电极芯片能够有效地实现循环肿瘤细胞的检测。细胞分选实验中,使用960nm,300mW的泵浦光源在开放环境中利用光纤对酵母菌细胞进行侧向驱动,在光纤芯片中对酵母菌细胞和20μm直径的聚苯乙烯微球进行实验可使不同大小的细胞发生不同距离的侧向位移,实现循环肿瘤细胞的分选。本文在微流控芯片的基础上,应用库尔特原理和光纤激光等检测分选的方法,实现了循环肿瘤细胞低成本、无接触、无污染的检测,并具有良好的检测效果、较高的可行性,在未来生物医学对细胞的检测中奠定了一定的基础。