本发明公开了一种用于富集循环肿瘤细胞的纤维膜制备方法、纤维膜及用途，其中纤维膜的制备方法为：先制备聚合物纤维膜基体，然后在该聚合物纤维膜基体上先后接枝聚2‑甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱和富羧基聚合物，以形成具有双层高分子刷的纤维膜，接着在富羧基聚合物基团上连接光敏分子，最后固定3‑氨基苯硼酸得到功能纤维膜，其中光敏分子具有在光照下发生顺反异构转变的性质，当其发生构象转变时使APBA基团脱离纤维膜。制得的纤维膜具有仿细胞外基质的纤维结构和类细胞膜的磷脂双分子层结构，易于使循环肿瘤细胞捕获，并具有光敏特性，能实现循环肿瘤细胞的高效率和高纯度捕获以及高活力释放。