Működésük közben kell tanulmányozni az idegsejteket és az ingerületátvivő anyagokat, ha meg akarjuk érteni az agyat és annak kémiai tulajdonságait. Sajnos az agyban lévő vegyületeket most csak akkor tudjuk megvizsgálni, ha lyukakat fúrunk a páciens koponyájába. A csonton átlátó berendezésekkel, például az MRI néven ismert mágnesrezonanciás képalkotóval nem tudunk egy-egy molekulát vizsgálni.

Az amerikai Northwestern University kutatói azonban megtették az első lépéseket annak érdekében, hogy fúrás nélkül is átlássunk a koponyán. A Raman-spektroszkópia módszerét alkalmazták, amit most egészen más területen használnak: műanyag palackokban tárolt robbanószereket tudnak kimutatni vele. Richard P. Van Duyne élő patkányok bőrén keresztül monitorozta az állatok glükpózszintjét, és a kutatócsoportjának egyik tagja, Bhavya Sharma vetette fel, hogy ezzel a módszerrel akár az agyat tanulmányozhatnák.   

Hogy leteszteljék a módszert, a kutatócsoport vett a piacon egy báránylapockát, amiben 3-8 milliméter vastag csont található. Az emberi koponya 3-14 milliméter vastag. Ezután befecskendeztek a csont mögötti húsba 90 billiárd arany nanorészecskét, és olyan összetevőket, amelyek jól felismerhetők a spektroszkóppal. Amikor 785 nanométeres lézert irányítottak a csontra, érzékelni tudták a befecskendezett jelölő molekulákat. 

A kutatók valóban csak az első lépést tették meg, mert azt még nem tudják megmondani, hogy a nanorészecskék hol vannak a szöveten belül. Csupán azt tudják kimutatni, hogy a csont túloldalán vannak. A legnagyobb kihívás a részecskék helyzetének pontos meghatározása lesz, és hogy olyan nanorészecskéket találjanak, amelyek nem mérgezők. Amíg ezekre nincs megoldás, az új technikának kevés gyakorlati haszna van.