癌症早期准确诊断对成功治疗癌症非常重要,癌症标志物检测是癌症早期诊断的一种重要方法。由于癌症标志物含量低且所处样品背景复杂,导致现有检测方法难以灵敏检测,因此开发高效的癌症标志物分离方法,对实现癌症标志物灵敏检测具有重要意义。本文旨在研究开发一种基于自组装免疫磁珠链分离方法及平台用于癌症标志物的快速、有效分离,并以人前列腺癌（prostate cancer,PC3）细胞和癌胚抗原（carcinoembryonic antigen,CEA）研究模型开展系统参数优化和性能评价。主要研究内容和成果包括:（1）设计磁珠链分离装置并建立分离平台。研究了磁珠链的形成原理,利用COMSOL软件仿真分析不同外部场强、磁珠磁化率和磁珠粒径对磁珠链的影响,并确定2μm磁珠用于产生磁珠链。设计与仿真磁场产生模块,并对模块3种不同布局的磁场分布进行分析。结果表明:磁场产生模块采用磁铁相互排斥布局时满足产生磁珠链条件。利用高强度Nd Fe B永磁体、铁齿轮构建磁场产生模块,同轴石英管构建分离通道,并利用3D打印技术制作同轴固定器和进、出液器以建立分离装置。利用所研分离装置和蠕动泵建立半自动化分离平台,并对平台进行磁珠实验。实验结果表明:基于自组装免疫磁珠链分离装置在磁场产生模块磁铁排斥布局和5 m L/min的磁珠注射流速条件下能够产生磁珠链。（2）基于自组装免疫磁珠链对PC3细胞（直径约10μm）进行磁分离实验研究。制备抗上皮细胞粘附分子（epithelial cell adhesion molecule,Ep CAM）抗体修饰磁珠,并利用所研磁分离平台建立了人前列腺癌PC3细胞分离方法。对样品注射流速、免疫磁珠浓度进行优化,并以台盼蓝细胞存活率试剂盒和Calcein-AM/PI荧光试剂盒对PC3细胞计数以进行系统性能测试。实验结果表明:该方法能够在5 m L样品中以80.9%的分离效率和4.7 m L/h的处理通量分离PC3细胞,分离效率高于常规免疫磁分离41.9%,细胞存活率达90.6%。（3）基于自组装免疫磁珠链对CEA进行磁分离实验研究。制备抗CEA抗体修饰磁珠,并利用所研磁分离平台建立人癌胚抗原CEA分离方法。对样品注射流速、免疫磁珠浓度进行优化,并通过ELISA试剂盒进行分离效率测定。实验结果表明:该方法能够在2m L样品中以95.9%的分离效率分离CEA,分离效率高于常规免疫磁分离方法13.1%。本文提出的免疫磁珠链分离方法实现了大体积样品中癌症标志物的快速、有效和连续流动分离,通过改变抗体或其他生物识别元件可实现其他癌症标志物的分离,还可以结合检测技术对癌症标志物进行快速检测。