El margen de resección adecuado juega un papel crítico en el control local de los sarcomas. La cirugía guiada por fluorescencia ha aumentado las tasas de resección completa y la supervivencia libre de recurrencia local en varias disciplinas oncológicas. El propósito de este estudio fue determinar si los sarcomas muestran suficiente fluorescencia tumoral (diagnóstico fotodinámico (PDD)) después de la administración de ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) y si la terapia fotodinámica (PDT) tiene un impacto en la vitalidad tumoral in vivo. Dieciséis cultivos celulares primarios se derivaron de muestras de pacientes de 12 subtipos diferentes de sarcomas y se trasplantaron en la membrana corioalantoidea (CAM) de embriones de pollo para generar xenoinjertos derivados de células tridimensionales (CDXs). Después del tratamiento con 5-ALA, los CDXs se incubaron durante otras 4 h. Posteriormente, la protoporfirina IX (PPIX) acumulada fue excitada por luz azul y se analizó la intensidad de la fluorescencia tumoral. Un subconjunto de CDXs fue expuesto a luz roja y se documentaron cambios morfológicos tanto en las CAM como en los tumores. Veinticuatro horas después de la PDT, los tumores fueron extirpados y examinados histológicamente. Se lograron altas tasas de injertos derivados de células en la CAM en todos los subtipos de sarcomas y se observó una intensa fluorescencia de PPIX. La PDT de los CDXs resultó en una interrupción de los vasos alimentadores del tumor y el 52.4% de los CDXs se presentaron como regresivos después del tratamiento con PDT, mientras que los CDXs de control permanecieron vitales en todos los casos. Por lo tanto, el PDD mediado por 5-ALA y la PDT parecen ser herramientas prometedoras para definir los márgenes de resección de sarcomas (PDD) y el tratamiento adyuvante del lecho tumoral (PDT).