干細胞能用于傳遞靶向腫瘤的藥物，修復受損大腦，甚至修復破損的心臟（僅文獻而言），但是首先，科學家們需要將這些細胞送抵所需的地方，并確保它們能存活下來，完成任務。

要達到這個目的，我們需要能觀察到，干細胞到達活體能呼吸的動物中的情況，當然科學家們也可以進行組織切片，通過組織學尋找細胞，但是這只能獲得最終狀態的圖像。

目前研究人員已經利用先進的成像技術追蹤進入動物組織的干細胞，甚至是進入患者體內的干細胞的足跡，其中一些方法依賴于干細胞上的固定標記，還有一些則是遺傳標記，能檢測細胞是否保持活性，生成蛋白。每一種方法都有其優點和缺點，這主要取決于研究課題，有時還可以結合幾種方法，以下是推薦的四種方法，您可以根據其優缺點，選擇適合自己的方法。

放射性核素成像（Radionuclide imaging）：正電子斷層掃描儀

Cedars-Sinai心臟研究院的Eduardo Marbán是著名的心臟學家，其研究組的一個研究方向是利用干細胞修復心臟病發作引起的肌肉損傷，研究人員希望干細胞能幫助心臟傷疤組織重新變回健康肌肉。

但是不幸的是，針對心臟器官的干細胞治療很棘手，因為一旦注射了干細胞，心臟就會把這些細胞重新泵出來。在一個小時內，只有10%的干細胞留在心臟中，而三個星期后，又只剩下1%的細胞。

為了克服這種情況，研究人員進行了系列實驗，首先他們將健康大鼠中的心臟干細胞與放射性示蹤劑18FDG一起溫育——示蹤劑18FDG帶有放射性氟，用于標記這些移植干細胞。然后將這項健康大鼠中的心臟干細胞移植入，那些手術使之心臟受損的大鼠心臟中。

之后利用PET（positron emission tomography，正電子斷層掃描儀），研究人員就能夠追蹤這項細胞的足跡了。并且研究人員還利用藥物減緩了心臟的跳動，從而在一個小時之后，移植細胞大約還能保留20%-75%。

PET是一種無創診斷技術，它根據人體的輻射產生生理圖像，常用于腫瘤、心臟和神經等疾病的診斷與分期、療效評價等方面，是融機體功能代謝影像和解剖結構影像技術為一體的大型醫用設備。

應用在追蹤干細胞方面，成像的方法分辨率是1-10mm。相比較于其它破壞性方法，PET是唯一可靠的定量方法，這主要是由于示蹤劑的半衰期是知道的。另外這種方法的優點還在于背景噪音小。

缺點其一是受限于示蹤劑的半衰期，比如來自氟18的信號，只能持續6-8個小時。第二，這種方法并不能顯示細胞是否存活——示蹤劑可以在細胞外顯示，也可以在吞噬了干細胞的巨噬細胞中顯示。最后這種方法需要用到放射性元素，這對于細胞，動物和研究人員都會造成傷害。

除此之外，還可以將PET與遺傳標記結合起來。PET方法和MRI方法都只是追蹤到了標記，來自德國漢諾威醫學院（Hannover Medical School）的Frank Bengel研究組為了改變這種情況，以及延長PET示蹤劑的示蹤時間，嘗試發展了一種遺傳報告基因。這樣就能確保只有活細胞才能顯示，具體內容可以參考文獻。

儀器方面，生產正電子斷層掃描儀的公司主要有飛利浦醫療系統，通用電氣醫療集團，以及西門子公司，價格從100萬美元，到150萬美元（飛利浦醫療系統，價格為美國本地價格）不等。試劑方面，來自Cedars-Sinai的18FDG大約200-250美元（價格為美國本地價格）。