目前，人类对抗癌症的最佳策略是早期发现、早期治疗。那么，是否存在一种仪器，能像血糖仪检测血糖一样，方便快捷地对癌症等重大疾病进行早期预警和诊断？辽宁科技大学孟庆涛博士开展的分子影像学探针研究，通过监测癌症等疾病早期在细胞水平上活性标记物的特异性表达，有望攻克这一难题。
传统医学影像技术如同医生的“眼睛”，但只能观察人体解剖结构的变化，无法解释疾病成因或回答复杂的临床问题。而分子影像技术不仅“看得见”，还能“看得早”，能够在生物细胞或分子水平上发现生理和病理变化，探查疾病发病早期的标记物（如生物活性分子、离子和自由基等）异常，在病灶形成前提供临床预警信息，真正实现早期诊断和早期治疗。
“分子影像学技术借助‘分子影像学探针’，尽早锁定‘癌魔’，卡住其咽喉。若‘癌魔’邂逅这种专一性强、灵敏度高、快捷的荧光分子探针，必然‘躺着中枪’。”孟庆涛形象地描述了探针的作用。
2014年初，孟庆涛团队研发的几种荧光分子探针成功实现了对人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）内无机磷酸盐、硫离子等的特异性捕捉与定量分析，成果获得领域专家高度认可。研究过程中，他们发现部分探针进入细胞后集中分布在某些功能区域。基于此，孟庆涛认为通过合理调控结构，设计具有亚细胞结构靶向定位功能的荧光分子探针是可行的。实验验证了这一设想，他们成功研发了一系列具有细胞器靶向定位功能的荧光分子探针，实现了对细胞器内重要标志物的高特异性检测。
在大量文献基础上，孟庆涛反复实验，成功开发出能从氨基酸及硫醇等复杂化合物中辨别半胱氨酸的荧光分子探针，并利用探针成功对人尿液中的半胱氨酸含量进行定量分析。随后，他们研发出溶酶体靶向的组氨酸荧光探针和细胞质靶向的铁离子荧光探针，并成功应用于人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）和人神经胶质母细胞瘤细胞（U-343MGa）等细胞株。这些分子影像学探针在重大疾病早期预警和筛查方面展现出应用潜力。
孟庆涛表示：“就像利用血糖仪检测血糖水平，我们开发的系列影像学探针可以对人体内亚细胞结构中生物活性物种的含量、分布与状态进行实时定量检测，方便快捷。探针能从分子或细胞水平分析活性离子和分子，探究疾病发生、发展规律，有望在病灶形成前提供健康预警信息。”