黑色素瘤是一种死亡率极高的恶性肿瘤疾病。与其它大多数恶性肿瘤类似,黑色素瘤循环肿瘤细胞(melanoma circulating tumor cell,M-CTCs)存在于人体循环系统里,是肿瘤患者发生肿瘤细胞恶性转移与扩散的重要原因,也是导致肿瘤患者死亡的重要因素。因此,通过CTCs检测技术对肿瘤细胞转移情况进行监控,对改善肿瘤的治疗效果,提高患者生存率,具有非常重要的临床意义。近几年国内外出现多种CTCs检测技术,总结起来,CTCs检测技术主要分以下几种:以CTCs与其他细胞的大小差异为过滤基础的方法、以CTCs表面抗原和免疫荧光为光学探测基础的方法、以细胞表面特性为分选基础的方法的等。但传统的CTCs检测技术存在诸多不足,如准确度低、程序繁复、对细胞毒性等。现在医学上最先进、运用最广泛CTCs检测手段流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)可以高速分析上万个细胞,并能同时测得细胞的许多参数,与传统的检测方法相比,具有速度快、精度高、准信息量大等优点。但FCM又存在诸多不足之处,例如检测前样品细胞需要荧光标记的过程导致检测过程操作复杂,同时结构庞大不便于携带。针对以上缺点,本系统提供一种新的CTCs检测技术,以光声探测技术替代荧光标记探测,原理在于利用黑色素肿瘤细胞在某些波长(680nm)附近的光波段相对于人体循环系统内其他细胞有更高的光吸收率这一特性,来区分黑色素肿瘤细胞与其它循环系统内的细胞,从而实现对循环系统内黑色素细胞的检测。光声探测在理论上,对样品的吸收率有近100%的灵敏度,且无需再对样品进行任何标记操作,因此非常适宜用于此类检测技术的开发。同时,本系统还引入了微流控芯片技术,以实现仪器的微型化与灵活的可重配置性。设计并搭建的m-CTCs光学探测系统,具有极高的检测灵敏度、高速的检测速度、微小的样品消耗量,同时其整体结构相对精简、操作更简单,具有很好的临床应用前景。在实验研究部分,文中设计了多个阶段的实验来测试新建系统的性能。首先对稳信噪比进行测定,再利用稀释墨水代替黑色素肿瘤细胞液样品,得到了稳定的光声信号,证明了系统的实时稳定性;在样品实验阶段,首先保持目标样品在流道内静止,获得黑色素肿瘤细胞的稳定光声信号;然后根据激光器脉冲宽度和重复频率,利用精密注射泵对微流控芯片流道内样品的流速控制,最终得到了每个脉冲下流动样品的信号。该结果显示系统可得到黑色素肿瘤细胞的光声信号,从而验证了该系统对人体循环系统内黑色素肿瘤细胞的识别能力。本文设计并搭建一套基于微流控芯片的光声信号探测的光学系统,并在利用该系统得到目标样品内黑色素循环瘤细胞(M-CTCs)的光声信号。因此,该系统将有助于人体循环系统内CTCs的识别与研究。