Barwnik fluorescencyjny, który jest powszechnie stosowany w procedurach obrazowania onkologicznego w celu podkreślenia nieprawidłowych narośli, jest znany jako środek do obrazowania. Różne środki do obrazowania raka są przeznaczone do kierowania guzów na podstawie nietypowych wzorców wzrostu i potrzeb metabolicznych złośliwej masy. Niektóre środki nie tylko rozróżniają komórki zdrowe i rakowe, ale także różne typy nowotworów. Używając środka do obrazowania, onkolodzy mogą diagnozować, monitorować schematy leczenia i oceniać zakres przerzutów.
Pacjenci często otrzymują radiofarmaceutyczny środek do obrazowania przed poddaniem się tomografii komputerowej (CT), obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI) lub pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Technicy radiologiczni podają środek doustnie, dożylnie lub przez lewatywę. W zależności od części lub struktury ciała, która ma być wizualizowana, pacjenci mogą również otrzymać środek do obrazowania przez tętnicę lub w określonej jamie ciała. Substancje te są zazwyczaj wydalane przez nerki do moczu lub przy wydalaniu kału. Pacjenci zwykle otrzymują instrukcje po zabiegu, które sugerują zwiększenie spożycia płynów w celu przyspieszenia procesu eliminacji.
Wczesne środki do obrazowania nie tylko celowały w guzy i uwydatniały je, ale przechodziły z masy po uszkodzeniu lub śmierci komórek. Środek do obrazowania nadal fluoryzował, oświetlając szlak do innych obszarów. Naukowcy opracowali różne związki, które fluoryzują tylko w żywej komórce i zatrzymują się po pozostawieniu martwych lub umierających komórek. Jeden z tych późniejszych preparatów zawiera bor-dipirrometen, często nazywany BODIPY, który fluoryzuje tylko w żywych komórkach. Naukowcy dalej zmodyfikowali substancję, dołączając pewne cząsteczki, które miały na celu ukierunkowanie na określone nowotwory, umożliwiając BODIPY naświetlanie nowotworów piersi białkiem HER-2 (receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu2).
Onkolodzy często używają środka do obrazowania znanego jako 18F-fluorodeoksyglukoza (18F FDG) do wykrywania złośliwych guzów. Komórki nowotworowe rosną i rozmnażają się w przyspieszonym tempie w porównaniu z normalną tkanką, co oznacza, że mają wyższy wskaźnik zużycia składników odżywczych. Związek 18F FDG zawiera cząsteczkę cukru, którą komórki nowotworowe szybko wchłaniają, aby zaspokoić potrzeby żywieniowe. Związek fluorescencyjny nie oświetla jednak skutecznie wzrostu komórek nowotworowych w tkance kostnej. Zamiast tego do naświetlania tkanki kostnej stosuje się fluorek sodu-18 (18 NaF), a onkolodzy często łączą ten środek z 18F FDG w celu uwidocznienia obecności guzów w tkankach miękkich i kostnych.
Związki fluorescencyjne można również stosować do monitorowania wzrostu guza poprzez analizę rozwoju struktur naczyniowych w tkance złośliwej i wokół niej. Wykorzystując czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF), białko wspólne dla wszystkich tkanek nowotworowych, lekarze śledzą rozwój naczyń krwionośnych utworzonych przez guz. Radiolodzy mogą również używać niektórych związków do identyfikacji nowotworów i określenia leczenia. Środek do obrazowania 18F-fluoromisonidazol (FMISO) wykrywa tkanki, które mają obniżony poziom tlenu. Te nowotwory na ogół słabo reagują na chemioterapię lub radioterapię.