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本发明公开了一种肿瘤细胞识别探针，长度大于等于70bp，包括与肿瘤细胞特异性结合的核酸适体及位于所述核酸适体5’端或3’端的延长序列，所述延长序列为一段自身不会形成二级结构的单链核苷酸序列。本发明还提供了利用所述识别探针进行肿瘤细胞检测的方法和试剂盒。本发明的肿瘤细胞识别探针制备简单，无免疫原性、无毒性，化学稳定性好；本发明的肿瘤细胞检测方法将基于核酸适体设计的识别探针与核酸扩增技术结合起来，检测灵敏度高，检测效率高。