Colorantul fluorescent care este utilizat în mod obișnuit în procedurile de imagistică oncologică pentru a evidenția creșterile anormale este cunoscut ca agent de imagistică. Diferiți agenți de imagistică a cancerului sunt proiectați pentru a viza tumorile pe baza modelelor neobișnuite de creștere și a nevoilor metabolice ale masei maligne. Unii agenți nu numai că diferențiază între celulele sănătoase și cele canceroase, ci și între diferitele tipuri de cancer. Folosind un agent de imagistică, oncologii pot pune diagnostice, pot monitoriza regimurile de tratament și pot evalua extinderea metastazelor.
Pacienții primesc adesea un agent de imagistică radiofarmaceutică înainte de a fi supuși procedurilor de tomografie computerizată (CT), imagistică prin rezonanță magnetică (IRM) sau tomografie cu emisie de pozitroni (PET). Tehnicienii în radiologie administrează agentul pe cale orală, intravenoasă sau prin clismă. În funcție de partea sau structura corpului care urmează să fie vizualizată, pacienții pot primi, de asemenea, un agent imagistic printr-o arteră sau într-o cavitate specifică a corpului. Substanțele sunt de obicei eliminate de rinichi în urină sau în evacuarea deșeurilor fecale. Pacienții primesc de obicei instrucțiuni după procedură care sugerează creșterea aportului de lichide pentru a grăbi procesul de eliminare.
Agenții de imagistică timpurie nu numai că au vizat și au evidențiat tumorile, ci au dispărut din masă după ce a avut loc deteriorarea sau moartea celulelor. Agentul de imagistică a continuat să facă fluorescență, luminând o potecă către alte zone. Oamenii de știință au conceput diferiți compuși care au fluorescentă doar atunci când sunt într-o celulă vie și care se opresc la lăsarea celulelor moarte sau pe moarte. Una dintre aceste formulări ulterioare include bor-dipirometan, adesea numit BODIPY, care are fluorescență doar în interiorul celulelor vii. Oamenii de știință au modificat în continuare substanța prin atașarea anumitor molecule care aveau ca scop țintirea unor tumori specifice, permițând BODIPY să ilumineze cancerele de sân cu proteina HER-2 (receptorul factorului de creștere epidermic uman 2).
Oncologii folosesc adesea agentul imagistic cunoscut sub numele de 18F-fluorodeoxiglucoză (18F FDG) pentru detectarea masei maligne. Celulele tumorale cresc și se reproduc la ritmuri accelerate în comparație cu țesutul normal, ceea ce înseamnă că au o rată mai mare de consum de nutriție. Compusul 18F FDG conține o moleculă de zahăr pe care celulele tumorale o absorb rapid pentru a satisface cerințele nutriționale. Compusul fluorescent nu luminează, totuși, în mod eficient creșterea celulelor maligne în țesutul osos. În schimb, fluorura de sodiu-18 (18 NaF) este utilizată pentru a produce iluminare în țesutul osos, iar oncologii combină adesea acest agent cu 18F FDG pentru a vizualiza prezența tumorilor în țesuturile moi și osoase.
Compușii fluorescenți pot fi utilizați și pentru a monitoriza creșterea tumorii prin analizarea dezvoltării structurilor vasculare în și în jurul țesutului malign. Folosind factorul de creștere endotelial vascular (VEGF), o proteină comună tuturor țesuturilor maligne, medicii urmăresc dezvoltarea vaselor de sânge create de tumoră. Radiologii ar putea folosi, de asemenea, anumiți compuși pentru a identifica cancerele și a determina tratamentul. Agentul de imagistică 18F-fluoromisonidazol (FMISO), detectează țesuturile care au niveluri reduse de oxigen. Aceste tipuri de cancer au în general un răspuns slab la chimioterapie sau radiații.