The invention relates to a device (100) for in vivo capture of cellular biomarkers circulating in an animal or human biological flux, characterized in that it comprises a filtration means (120) provided for retaining said cellular biomarkers, said filtration means being secured to a support (110). The filtration means may comprise at least one through opening (121) whose dimensions are adapted to retain said biomarkers. The invention relates to a device for collecting cellular biomarkers, comprising at least one device (100) for capturing cellular biomarkers fixed on a means for introducing said capture device into a biological flow vessel, in particular a blood vessel. L'invention concerne un dispositif (100) de capture in vivo de biomarqueurs cellulaires circulant dans un flux biologique animal ou humain, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de filtration (120) prévu pour retenir lesdits biomarqueurs cellulaires, ledit moyen de filtration étant solidaire d'un support (110). Le moyen de filtration peut comporter au moins une ouverture traversante (121) dont les dimensions sont adaptées pour retenir lesdits biomarqueurs. L'invention concerne un dispositif de prélèvement de biomarqueurs cellulaires, comportant au moins un dispositif de capture (100) de biomarqueurs cellulaires fixé sur un moyen d'introduction dudit dispositif de capture dans un vaisseau de flux biologique, notamment un vaisseau sanguin.