循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells,CTCs）作为癌症液体活检中具有重要意义的标志物,由于自身携带大量核酸及蛋白质信息,在未来进行癌症诊断及预后监测方面扮演着举足轻重的角色。然而由于外周血中CTCs的含量极少,并且肿瘤细胞存在很大的异质性,所以开发出灵敏度高、效率高的富集平台实现对循环肿瘤细胞的捕获与检测具有重要的临床意义。在综合纳米科学技术及微流控技术用于循环肿瘤细胞捕获的研究进展中,纳米材料作为目前科学研究的热点领域,因其特有的性质、生物相容性好、表面可修饰性、灵活性高等优点被越来越广泛的应用在肿瘤细胞的捕获当中。同时,微流控芯片作为生物医疗领域中广泛使用的平台,因其尺寸与细胞尺寸相似性较高、集成度高、实验可控度高并且能够对单个细胞进行富集和分析等优点也广泛用于肿瘤细胞的捕获和检测中。鉴于循环肿瘤细胞的富集率及富集后的细胞活性直接决定着对癌症病人的诊断和CTCs的机理研究,我们针对CTCs的特点和检测需求以及目前细胞捕获遇到的问题,结合微流控芯片以及多功能纳米材料的各项优势,开展了CTCs的富集新方法。主要工作有:1.基于不同纳米材料的优异特性,将发光量子点(Zn S:Mn²⁺)和磁性纳米颗粒（Fe₃O₄）结合起来包覆在二氧化硅球中制备了一种免疫荧光磁性纳米颗粒,并在其表面修饰高表达抗体Anti-Ep CAM,同时实现细胞捕获和鉴定的双重功能。我们利用这种复合纳米材料对细胞捕获过程进行了优化,并在完成细胞捕获后无需传统鉴定手段可直接利用纳米材料的发光特性观察捕获到的细胞,避免了传统的鉴定手段对细胞的损伤,为后续对细胞检测提供了极大地的帮助。2.基于微米级别的微流控芯片和纳米级别的氧化锌纳米线两者的优点,将Zn O纳米线生长在特殊结构—齿轮型的PDMS微柱上,并在其表面修饰高表达抗体Anti-Ep CAM用于乳腺癌细胞和肠癌细胞的捕获。齿轮型微柱为细胞附着提供了更多的位点,而纳米结构的引入的粗糙表面提高了捕获效率。同时,利用纳米材料Zn O的可降解性直接实现高活性释放CTCs。这种平台提供了一种集CTCs捕获、释放于一体的多功能微流控芯片,并在乳腺癌患者血液中得到验证。