fakt, że komórki nowotworowe mogą być widoczne pod mikroskopem został po raz pierwszy wskazał w książce o chorobach płuc, Walter Hayle Walshe (1812-92), profesor i lekarz University College Hospital w Londynie, w 1843. Fakt ten został powtórzony przez Papanikolaou.,

w 1928 roku Papanikolaou powiedział niedowierzającej publiczności lekarzy o nieinwazyjnej technice zbierania resztek komórkowych z błony śluzowej pochwy i rozmazywania jej na szklanym szkiełku do badania mikroskopowego jako sposobu identyfikacji raka szyjki macicy. W tym samym roku podjął badania nad płynem z pochwy u kobiet, mając nadzieję na obserwację zmian komórkowych w trakcie cyklu miesiączkowego. U samic świnek morskich Papanicolaou zauważył już transformację komórkową i chciał potwierdzić to zjawisko u ludzkich samic., Zdarzyło się, że jeden z ludzi Papanicolaou cierpiał na raka macicy.

Po zbadaniu szkiełka wykonanego z rozmazu płynu z pochwy pacjenta, Papanicolaou odkrył, że nieprawidłowe komórki nowotworowe mogą być wyraźnie obserwowane pod mikroskopem. „Pierwsza obserwacja komórek nowotworowych w rozmazie szyjki macicy”, pisał później, ” dał mi jeden z największych emocji, jakich kiedykolwiek doświadczyłem podczas mojej kariery naukowej.”

rumuński lekarz Aurel Babeș dokonał podobnych odkryć w diagnostyce cytologicznej raka szyjki macicy., Odkrył, że jeśli do pobierania komórek z szyjki macicy kobiety użyto platynowej pętli, a następnie wysuszono je na szkiełku i poplamiono, można określić, czy komórki nowotworowe były obecne. Był to pierwszy test przesiewowy do diagnozowania raka szyjki macicy i macicy. Babeș przedstawił swoje odkrycia rumuńskiemu Towarzystwu ginekologii w Bukareszcie 23 stycznia 1927 roku. Jego metoda diagnozowania raka została opublikowana w francuskim czasopiśmie medycznym La Presse Médicale 11 kwietnia 1928 roku, ale jest mało prawdopodobne, aby Papanicolaou był tego świadomy. Co więcej, obie techniki różnią się w swojej konstrukcji., W związku z tym, choć publikacja Babeș poprzedziła pracę Papanicolaou, projekt testu Papanicolaou należy do Papanicolaou, ponieważ już w 1925 roku próbował go w „Women' s Hospital”. Ostatnie prace dowiodły, że metoda Babeș różni się od metody Papanicolaou i że ojcostwo testu Papanicolaou należy wyłącznie do Papanicolaou., Mimo to należy powiedzieć, że O ' Dowd i Philipp uważają, że Babeș był prawdziwym pionierem w diagnostyce cytologicznej raka szyjki macicy, a w duchu uznania i uczciwości, w Rumunii badania szyjki macicy są określane jako Méthode Babeș-Papanicolaou na cześć Babeș.

na konferencji medycznej w Battle Creek w stanie Michigan w 1928 roku Papanicolaou przedstawił swój tani, łatwo wykonywany test przesiewowy do wczesnego wykrywania komórek nowotworowych i przedrakowych. Jednak ten potencjalny przełom Medyczny spotkał się początkowo ze sceptycyzmem i oporem ze strony środowiska medycznego., Kolejny komunikat Papanicolaou na ten temat ukazał się dopiero w 1941 roku, kiedy to wraz z ginekologiem Herbertem Trautem opublikował pracę na temat wartości diagnostycznej rozmazów pochwy w raku macicy. Dwa lata później ukazała się ilustrowana monografia oparta na badaniu ponad 3000 przypadków. W 1954 opublikował kolejną pamiętną pracę, Atlas cytologii złuszczającej, tworząc w ten sposób fundament nowoczesnej specjalności medycznej cytopatologii.