循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）是脱离原发病灶，侵袭并进入循环系统的癌细胞，可以作为诊断患者预后或肿瘤复发、揭示肿瘤转移行为、合理指导临床个体化治疗的指标，是目前肿瘤学的研究热点。采用基于免疫亲和原理的微流控芯片系统对CTCs进行检测，具有高检出率、高敏感度、高特异性、低消耗量、操作简单、可集成化和自动化的优势，在临床的肿瘤转移监控、化疗和放射效果的评估及预后评估、转移初期发现并控制肿瘤细胞扩散及制定治疗方案等方面具有重要的应用价值。本论文通过采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）模塑固化、清洗、打孔、封接、改性和界面功能化等步骤构建了基于免疫亲和原理的微流控芯片，通过探讨芯片构型、封接方法、表面改性和功能化界面的构建，建立了免疫亲和原理的CTCs富集/筛选芯片，并对实验条件参数进行优化，初步评价芯片在血液样本中的应用。1）提出微坝型、逶迤型和人字形脊三种芯片构型，采用ANSYS软件和CFX软件进行和分析，确定了芯片的尺寸和实验参数。2）确定了芯片的制作、封接和驱动方式。采用PDMS材料以模塑法在硅模板或SU-8模板上制作芯片，全PDMS芯片通过等离子体处理封接，封接时间为60s，电压设置为800V，通入空气的气体体积流量为200ml/min，此方法下，芯片封接牢固，无开裂和漏液。并考察了正压驱动和负压驱动两种方式下的流体流动，选择负压驱动方式可减少进样管路中的靶细胞损失。3）筛选了芯片改性的硅烷化试剂。考察了硅烷化试剂氨丙基三乙氧基硅烷（aminopropyltriethoxysilane， APTES）和γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（3-glycidoxypropyltrimethoxysilane，GPTMS）对PDMS的改性效果，以接触角实验表征不同硅烷化试剂处理的PDMS样本亲水性，筛选硅烷化试剂及其浓度，并以芯片上的非特异性细胞捕获实验验证筛选结果。实验结果显示，两种硅烷化试剂均对PDMS表面具有改性作用，其中在体积浓度为2%GPTMS处理后的芯片表面测得的接触角值最小，芯片对细胞非特异性吸附为5.3%，固载抗体后芯片对细胞的净捕获率为53.96%。4）采用五种不同抗体连接方法构建功能化界面，并对芯片效能和抗体活性进行评价，筛选出最优的PDMS芯片构建方法为：等离子体处理封接-体积浓度2%GPTMS硅烷化处理-接枝PEI-戊二醛（glutaraldehyde，GA）引发固载抗体。以X衍射光电子能谱（XPS）、衰减全反射傅里叶红外光谱（ATR-FITR）验证界面的层层组装过程，并以原子力显微镜（RMS）对界面进行表征和考察，发现此方法连接的可能抗体具有“直立”取向，抗体活性最高。5）对不同构型的芯片效能进行考察。发现人字形脊芯片能实现血样中的CTCs捕获。条件优化后以10ul/min体积流量进样，以40ul/min体积流量冲洗，用于全血样本中CTCs的富集/筛选。