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循环肿瘤细胞(CTCs)和外泌体是液体活检的重要标志物,其自身携带丰富的核酸和蛋白质等信息,实现对其高效捕获与检测对研究疾病发生和发展、药物评价、肿瘤早期与预后监测等具有十分重要的意义。本论文针对目前CTCs和外泌体捕获过程中,捕获效率和选择性不高,与后续蛋白质组学分析不兼容以及方法通用性低等问题,基于人工抗体技术,发展了一系列CTCs和外泌体富集新方法,并将其应用于复杂样品中CTCs和外泌体的捕获。针对目前抗体种类有限,适配体方法与后续CTCs分析不兼容的问题,采用原子转移自由基聚合和生物素-亲和素体系,将适配体引入毛细管柱中,制备得到对SMMC-7721细胞具有特异性识别和捕获能力的适配体功能化开管柱,实现了靶细胞的捕获、释放与蛋白质组学分析。为了提高CTCs的捕获效率,利用细胞印迹技术和适配体后修饰技术,制备了一种聚二甲基硅氧烷基细胞印迹材料,实现了 SMMC-7721细胞的捕获和释放,捕获效率可达到97.49%±11.24%。为了解决CTCs捕获选择性低的问题,将适配体引入细胞印迹位点内,形成多价效应,即使在1000倍干扰细胞存在下,对靶细胞的捕获效率仍能达到75%以上,实现了血液中肿瘤细胞的捕获。针对目前抗体和适配体亲和技术的通用性低的问题,通过引入对肿瘤细胞表面过表达的唾液酸具有特异性结合能力的苯硼酸单体,制备得到对SMMC-7721细胞具有特异性识别和捕获能力的细胞印迹材料。在构象匹配和化学亲和协同作用下,实现了对SMMC-7721细胞的捕获和无损释放。在1000倍干扰下,对SMMC-7721细胞的富集因子达13.45 ±3.20,细胞无损释放效率高达99%,实现了血液中肿瘤细胞的捕获。针对目前外泌体富集方法纯度低的问题,基于外泌体的表面带电性和特殊的尺寸,通过替代模板分子印迹技术,发展了一种新型的外泌体富集材料EXO-MIP。利用静电相互作用和空间效应,实现了尿液和细胞培养液中外泌体的捕获和蛋白质组分析。对于尿液样品,EXO-MIP比商品化试剂盒富集到的Top 100外泌体尿液标志蛋白质丰度高21.35%。对于Hela细胞培养液,EXO-MIP比商品化试剂盒富集到的Top 100外泌体常见蛋白质数目高10%,并且具有较强的抗干扰能力。