Diagnostic imaging techniques comme l'imagerie de résonance magnétique (IRM), l'échographie et la tomodensitométrie (CT) ont eu un impact énorme dans les applications cliniques. Imagerie par résonance magnétique de offre un moyen non invasif à la carte de la structure du cerveau et la fonction par échantillonnage le montant, débit ou environnement de protons de l'eau in vivo. Contraste intrinsèque peut être augmentée par l'utilisation d'agents de contraste paramagnétiques en milieu clinique et expérimentale. Toutefois, ces agents sont guère plus que des journalistes anatomiques qui peuvent au mieux label compartiments individuels de fluides ou de distinguer les tissus qui sont magnétiquement similaires mais distinctes sur le plan histologique. Pour permettre une imagerie plus directe de l'état physiologique des cellules ou des organes, une classe entièrement nouvelle des smart magnétique résonante d'imagerie agents de contraste a été développé qui changent leur influence sur les protons de l'eau à proximité de manière conditionnelle. Les agents modulent l'échange rapide de l'eau, produisant distincts « sur » et « off » États.