本发明提供一种循环肿瘤细胞的体内富集系统，包括：一根牵引导丝；以及以所述牵引导丝为中心、均匀布置于所述牵引导丝周围的多根工作导丝；所述牵引导丝与工作导丝共同构成导丝组，所述导丝组的近端通过一个近端固定锁扣固定，远端通过一个可滑移的远端固定锁扣固定；其中，所述工作导丝的远端表面修饰有用于捕获循环肿瘤细胞的抗体。根据本发明提供的一种循环肿瘤细胞的体内富集系统，是一种独特的利用导丝组、基于抗体识别的血液内动态肿瘤细胞捕获系统，该系统实现了针对循环肿瘤细胞的在体捕获、长时捕捉、结合滞留、以及同步进行诊断与治疗，在提高循环肿瘤细胞的检测效率的同时，兼顾捕获系统的临床操作简便性和实用性。