現在，當需要觀察人體內的病變情況時，醫生們可以依靠核磁共振和CT掃描而不必動用手術刀。這些繼X光之后的新型成像技術雖然能精確地揭示出人體組織和器官的細節，但仍有一些重要的細節靠這些新技術也無法觀察到。比如，它們無法看到表示正常人體組織已經開始癌變的分子缺陷，也無法告訴醫生哪個病變基因在患者的腫瘤中變得更加活躍，或者使用的藥物是否送達預定目標。

為解決上述問題，科學家正在利用納米技術和其他先進的技術方法，開發新一代更加精確的成像劑檢測技術，以便從分子和細胞的水平上觀察患者的病變情況，實施針對性更強也更有效的個性化治療。

現在這些技術有的已經投入使用，有的仍在試驗階段。專家預測，再過5年到10年，醫學檢測用成像劑將會逐步普及，醫生們只要將這些成像劑注射到人體內，它們就可以發現并附著到病變組織上，如腫瘤細胞中有缺陷的蛋白質上、阿爾茲海默患者的腦斑上、引起類風濕性關節炎的分子缺陷處及大腦中引發中風的微小血凝上等。這些進入人體的微小成像劑與正電子放射斷層掃描（PET）、核磁共振和CT掃描相配合，便可更精確地定位病變部位，使醫生們在病癥出現之前很早就發現可能引發疾病的各種異常，并根據每個人的基因圖譜確定治療方案，在分子水平上監測治療效果，加速個性化治療步伐。

分子成像技術的誘人前景，吸引了包括美國通用電器和德國西門子公司等世界知名大企業的參與。去年，通用電器投資94億美元收購了英國分子診斷公司Amersham連同它用于核磁共振及CT掃描成像劑的生產線。德國西門子公司也向位于田納西州的CTI分子成像公司投資10億美元，用于發展新型分子成像技術。
發明于20世紀70年代的正電子發射斷層攝影（PET）一直被看成與核磁共振和CT掃描類似的技術而受到忽視，但在過去5年中，隨著分子成像技術的發展，PET的應用得到大大拓展。自從2000年將此技術用于癌癥掃描后，該技術的使用開始日漸“火爆”，并以每年30％的速度增長。

在成像劑檢測方面，核磁共振和CT掃描主要用于捕獲人體內部結構影像，而PET則用來測量身體內的化學成分。其主要步驟為，向患者體內新陳代謝迅速的病變“熱點”區域注射少量稱為FDG的放射性糖，由于快速生長的腫瘤會更快地吞噬注入的糖，從而在掃描儀器上形成亮點。2003年，研究人員在《新英格蘭醫學雜志》上撰文稱，PET可以發現病變“熱點”，而CT可以確定其位置，因此，使用PET和CT掃描相結合檢測腫瘤擴散的準確度，要大大高于單用一種技術的檢測結果。

現在，科學家正在研發可以附著在不同類型細胞上的放射性成像劑。美國癌癥研究所和通用電器公司試驗了一種能探測細胞分裂時DNA合成的成像劑FLT，這種成像劑可以幫助腫瘤學家立刻發現癌癥治療藥物是否有效。還有一種成像劑可以監測阿爾茲海默患者腦中有毒淀粉蛋白質碎片的積聚情況，這種淀粉蛋白質碎片是該病的主要特征，可引起腦細胞死亡，但目前判斷它們是否存在的手段主要是通過尸體解剖，從而延緩了治療方法的研究。

此外，通用電器和西門子都在試驗可以探測血小板凝聚的PET成像劑，以便在患者出現癥狀之前就發現隱患。通用電器的成像劑是一種病理學家在尸檢時用來發現淀粉狀蛋白的放射性化學染料，將這種成像劑注入人體后，可滲透到大腦并粘附在存在于大腦皮層的淀粉狀蛋白上，它們發出的放射性信號經PET探測后，即可準確地確定病變位置。發明這一染料的匹茲堡大學老年病專家威廉•克倫克說，將來有一天，用腦血小板掃描檢查阿爾茲海默病，會像通過測量血壓和膽固醇水平檢查心臟病那樣方便。

德國西門子公司正在試驗一種洛杉磯加州大學開發的探測血小板的成像劑。在對有輕度認知障礙患者的試驗中，利用這種成像劑和PET掃描，可以清楚地看到淀粉狀蛋白在大腦中積淀的情況，以及患者從輕度認知障礙，發展為老年癡呆的過程。

研究人員稱，利用醫學成像劑，最初PET掃描可以幫助制藥公司了解處于實驗階段的抗血小板藥物在阿爾茲海默患者身上是否奏效。隨著技術的完善，今后那些有患這種病風險的老年人在病發之前就可以通過掃描了解淀粉狀蛋白在大腦中積聚的情況，并針對其發展趨勢及早治療，防止疾病的發生。

目前，也有許多研究人員正在開發核磁共振用成像劑，他們希望能用核磁共振掃描直接探測分子的異常，以便不使用放射性物質也可以獲得人體內部組織的細節?，F他們正在研究一種納米粒子，這種粒子可以被健康的淋巴結吸收，卻無法被產生癌變的淋巴結吸收，這樣就可以附著在病變組織上，幫助核磁共振掃描發現分布于淋巴結的微小的腫瘤細胞。但有人指出，制造核磁共振用成像劑的工藝十分復雜，為了獲得儀器能夠探測到的信號，必須使患者病變組織上附著大量磁性物質，而PET掃描只要成像劑帶有少量放射性就可獲得良好的圖像，制造過程也相對簡單。

美國國家癌癥研究所的丹尼爾說，現在，醫學成像劑檢測技術已發展到了面臨重大突破的階段，但仍有很多不確定性。比如，這種技術的醫學潛力雖然很大，但商業前景還不明朗。使用成像劑檢查的費用只是使用藥物的一半，收入也只有藥物的十分之一，因此，一些大制藥公司都沒有重視這一技術，而將市場留給了中等制藥公司。

盡管如此，研究人員預測，隨著醫學成像劑研究的日益成熟，人們的看法將會改變，新的醫學成像檢測技術很可能成為人們常規體檢中的項目，那時，人們只要通過日常檢測，就可以及時發現可能的發病前兆，真正做到早發現，早治療，防患于未然。