本发明公开了一种透明质酸分子刷修饰表面及其制备方法和应用，属于细胞滚动技术领域。本发明所述透明质酸分子刷修饰表面包括透明质酸‑钙复合分子和基底材料，透明质酸‑钙复合分子以分子刷的形式通过化学键交联于基底材料表面，所述化学键包括但不限于希夫键。本发明所提供的透明质酸分子刷修饰表面无需修饰抗体或蛋白，可排除血液中白细胞干扰，选择性促进表达CD44的癌细胞滚动，具有成本低廉、操作简便、特异性强的优势。所制备的透明质酸分子刷修饰表面具有高密度、高伸展的特点，可用于选择性高效介导肿瘤细胞滚动，有望用于癌症患者血液中的循环肿瘤细胞的分离与去除。