Unter molekularer Bildgebung werden alle Bildgebungstechniken erfasst, die es ermöglichen physiologische oder pathophysiologische Prozesse auf molekularer Ebene zu untersuchen.
Im Gegensatz zu den konventionellen Bildgebungstechniken wie MRT oder CT, die einen Bildkontrast aufgrund struktureller Veränderungen erzeugen, sind die molekularen Bildgebungstechniken in der Lage, diese Prozesse direkt durch eine spezifische Wechselwirkung mit z.B. krankhaft fehlregulierten Enzymen oder Rezeptorsystemen darzustellen. Darauf basiert auch die Anwendung des verbreitetsten Radiopharmakons der [18F]-markierten Glucose [18F]-Fluordesoxyglucose.
Aufgrund des Warburg Mechanismus kommt es in Tumoren zu einer erhöhten anaeroben Glykolyse, so dass damit verbundene Enzyme aufreguliert sind und sich in dessen Gefolge der radioaktiv markierte Zucker in diesen Gebieten stärker anreichert und dadurch mit Hilfe des ringförmigen PET-Detektionssystems identifizieren und auch lokal zuordnen lässt. Dadurch lässt sich z.B. eine Tumorerkrankung sensitiv und genau in einem sehr frühen Stadium identifizieren, so dass therapeutische Maßnahmen schnell und zielgenau eingesetzt werden können.
Neben der Detektion onkologischer Erkrankungen eignet sich diese Methode auch für die Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Parkinson oder der Demenz vom Alzheimer Typ. Hier stehen Sonden im Mittelpunkt, die beispielsweise bei Morbus Parkinson den Untergang dopaminerger Neurone empfindlich erfassen können. Auch befinden sich neue Radiopharmaka in der klinischen Evaluationsphase, die es ermöglichen, pathologische Prozesse, die mit der Alzheimer Erkrankung einhergehen, darzustellen. So wird intensiv nach bildgebenden Sonden gesucht, die toxische Proteinablagerungen, denen eine Mitschuld an den neurodegenerativen Prozessen gegeben wird, nachzuweisen. Diese frühe Diagnose ermöglicht die Einleitung gezielter therapeutischer Maßnahmen und ist vor allem für die Entwicklung von Anti-Alzheimer Therapien in der Arzneimittelforschung von großer Bedeutung.
