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本发明公开了一种小分子肽探针及其制备方法和应用。本发明的小分子肽WAVGHLM能与肺癌细胞特异性结合,为肺癌的特异性诊断及治疗提供了新方法。用辅助基团18F-NFP标记小分子肽,得到放射性同位素18F标记的小分子肽探针18F-FP-WAVGHLM,该探针在体内对肺腺癌LTEP-a-2具有良好的靶向性,且显像效果优于18F-FDG,显像维持时间长,因此,该探针可用于制备肺癌的诊断显像剂,进行肺癌肿瘤的早期诊断和监测肿瘤治疗疗效。