进入21世纪后，微电子学时代来临。过去人们都用人力劳动所产生的劳作，如今依靠机器设备即可完成，机器就像人一样，既能够自由行走，又可以做一些精细化的操作。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器——生物传感器就是如此。生物传感器是由固定化的生物敏感材料作为识别元件，通过检测适当地转换成信号，并具有接受器与转换器功能的一种仪器，它对生物物质敏感，并将其浓度转换为电信号进行检测，具有十分重要的作用。
看似这种简单的传感器，实际上为医学检测、物理检测也带来了非常重要的数据。生物传感器检测所凭借的是生物体中能够选择性分辩的特定物质，比如酶、结构抗体、组织、细胞等。我们日常生活中用肉眼是很难分别这些分子的，但是通过专门仪器的检测，这些目标则很容易被成功地检测出来。这些分子具有识别功能，能够在识别的过程中与被检测的目标结合成复合物，进而进行专业效果的检测。
在使用生物传感器的过程中，避免不了形成医学成像，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息。想要获取越来越详细的诊断信息，仅仅依靠传感器是远远不够的，医学成像能够为信息的检测提供影像补充信息，成像系统更能精确地定位到患者的患病部位，从而给医师带来更精确的诊断结果。如今，随着科学技术的发展，一些成像系统已具备了显微分辨的能力，成像技术也由宏观领域走进微观领域，分子影像学应运而生，借助医学影像看病，已而进入了一个全新的时代。高分辨率的解剖结构影像，带给病变的是更加精确的定位信息，也让各种疑难杂症变得迎刃而解。