传统的检测循环肿瘤细胞的方法是抽样法或光学检查法。抽样检查法属于侵入性检查,该方法只能抽取少量血液,只有少量数据。同时有研究表明,循环肿瘤细胞的释放是间歇性的,一些无创的光学检测手段,不能达到在体实时量化的目的。活体流式细胞仪属于光电生物医学检测设备,作为一种新兴的光学技术,被广泛应用于生物医学研究中。由于其具备在活体小动物的体内连续进行荧光细胞检测并具有计数能力,而被应用在跟踪循环系统中特定的细胞。活体流式细胞仪在肿瘤早期的预防监测和筛查工作中的应用是当前生物医学工作者的主要研究方向之一。此外,对于癌症的体外早期诊断,一些化疗药物的快速评估,肿瘤复发的检测等都具有指导性意义。光纤型活体流式细胞仪是将光纤端面,置于活体小动物皮肤表面,无须进行体外侵入式抽血,即可实时检测活体小动物血液和淋巴循环系统内的标有荧光染料的循环肿瘤细胞的存在,不改变细胞特性和原生环境情况,并且可以进行定量分析,最终要实现在体、实时、连续、动态、无创检测的目标,临床上做到及时发现治疗。本论文详细介绍了光纤型活体流式细胞仪检测系统的设计搭建过程。系统的核心设计思想在于将共聚焦系统与传统的活体流式细胞仪结合起来,进行生物成像和荧光探测。系统分为激发光路、光纤成像光路、荧光采集光路、信号检测系统四部分。现有的活体流式细胞仪的实验研究一直局限于可见荧光光谱范围,然而近年来,不断探究近红外波段的荧光染料,发现其具有一些优点,如比较大的透射率、低吸收率和低散射率,因此,活体流式细胞仪扩展到了近红外范围,在生物医疗研究中展示了潜在的应用性。本实验中,激发光源选择782 nm(近红外)和458 nm作为激发光,荧光染料选择IR-780和绿色荧光蛋白(Green Fluorescence Protein,GFP)用来标记细胞,并将小鼠作为实验对象,并取得了初步的实验研究成果。