本发明提供一种用于富集、分离和检测循环肿瘤细胞的多肽及其应用,所述多肽的氨基酸序列为SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列;还包括多肽-磁性纳米颗粒,其含有磁性纳米颗粒和与其相偶联的上述所述的用于特异性识别肿瘤细胞的多肽;及所述多肽或多肽-磁性纳米颗粒在制备用于富集、分离或检测循环肿瘤细胞的产品或用于治疗肿瘤转移相关疾病的药物中的应用。本发明提出了一种利用多肽细胞表面抗原进行特异性识别的新方法,并发明了一种新的富集、分离和检测CTC的多肽-磁性纳米颗粒物质,提供了一种富集、分离和检测CTC的快速、准确和低成本的检测技术,为临床肿瘤转移患者的诊断、治疗及预后提供了有效方法。