การพัฒนาของเนื้องอกเริ่มต้นจากการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ภายในเซลล์ของร่างกาย การแพร่กระจายของไอออนในระดับที่เล็กที่สุดถือเป็นปัจจัยชี้ขาดต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ จนถึงขณะนี้ความละเอียดของวิธีการถ่ายภาพแบบเดิมๆ ยังไม่สูงพอที่จะแสดงกระบวนการเหล่านี้โดยละเอียดได้พัฒนาเซ็นเซอร์ควอนตัมเพชรซึ่งสามารถใช้เพื่อปรับปรุงความละเอียดในการถ่ายภาพด้วยแม่เหล็ก
ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์เป็นวิธีการถ่ายภาพที่สำคัญในการวิจัย ซึ่งสามารถใช้เพื่อแสดงภาพเนื้อเยื่อและโครงสร้างได้โดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อและโครงสร้าง ซึ่งผู้ป่วยจะถูกย้ายเข้าไปในช่องแม่เหล็กขนาดใหญ่บนโต๊ะ อุปกรณ์ MRI สร้างสนามแม่เหล็กที่มีกำลังแรงมากซึ่งมีอันตรกิริยากับสนามแม่เหล็กเล็กๆ ของนิวเคลียสไฮโดรเจนในร่างกาย เนื่องจากอะตอมของไฮโดรเจนมีการกระจายตัวในลักษณะเฉพาะไปตามเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ จึงเป็นไปได้ที่จะแยกแยะอวัยวะ ข้อต่อ กล้ามเนื้อและหลอดเลือดได้ วิธี NMR ยังสามารถใช้เพื่อแสดงภาพการแพร่กระจายของน้ำและองค์ประกอบอื่นๆ ได้ ตัวอย่างเช่น การวิจัยมักเกี่ยวข้องกับการสังเกตพฤติกรรมของคาร์บอนหรือลิเธียม เพื่อสำรวจโครงสร้างของเอนไซม์หรือกระบวนการในแบตเตอรี่ วิธี NMR ที่มีอยู่ให้ผลลัพธ์ที่ดี เช่น เมื่อต้องจดจำกระบวนการที่ผิดปกติในอาณานิคมของเซลล์ แนวทางใหม่ถ้าเราต้องการอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นในโครงสร้างจุลภาคภายในเซลล์เดียว