La tomografia a emissione di positroni svolge un ruolo fondamentale per il monitoraggio della distribuzione e dell'accumulo di nanomateriali radiomarcati nei soggetti viventi. I metalli radioattivi sono solitamente collegati al nanomateriale tramite un'ancora, un cosiddetto chelante, ma questo legame chimico può essere omesso se si usa il nanografene, come riportano gli scienziati americani sulla rivista Angewandte Chemie . La sostituzione dell'etichettatura basata sui chelanti con l'etichettatura intrinseca migliora significativamente l'accuratezza delle bioimmagini e riduce i pregiudizi.

Le nanoparticelle sono sostanze molto promettenti per la biodiagnostica (ad es. rilevamento di tessuto canceroso) e bioterapia (ad es. distruggere i tumori da agenti molecolari), perché non sono metabolizzati così velocemente come i normali farmaci e si arricchiscono particolarmente nei tumori attraverso un effetto chiamato permeabilità e ritenzione potenziate (EPR). chelanti, che hanno una struttura macrociclica, sono usati per ancorare l'elemento radioattivo (ad es. rame-64) sulla superficie delle nanoparticelle. I traccianti vengono quindi rilevati e localizzati nel corpo con l'aiuto di uno scanner per tomografia a emissione di positroni (PET). Però, anche l'uso di un chelante può essere problematico, perché può staccarsi dalle nanoparticelle o influenzare l'imaging. Perciò, il gruppo di Weibo Cai dell'Università del Wisconsin-Madison, STATI UNITI D'AMERICA, ha cercato soluzioni prive di chelanti e l'ha trovata nel nanografene, una delle sostanze più promettenti nel campo delle nanotecnologie.

Il nanographene offre il sistema elettronico per fornire speciali elettroni di legame per alcuni ioni di metalli di transizione. "I legami π del nanografene sono in grado di fornire l'elettrone aggiuntivo per incorporare stabilmente gli ioni accettori (64)Cu(2+) sulla superficie del grafene, " scrivono gli autori. Così, è stato possibile attaccare direttamente e stabilmente l'isotopo di rame a nanomateriali ridotti di ossido di grafene stabilizzati da poli(etilenglicole) (PEG), e questo sistema è stato utilizzato per diversi test di bioimmagini, inclusa l'individuazione di tumori nei topi.

Dopo l'iniezione nel modello murino, gli scienziati hanno osservato una lunga circolazione sanguigna e un'elevata captazione del tumore. "La circolazione sanguigna prolungata di (64)Cu-RGO-PEG [...] ha indotto un rapido e persistente assorbimento del tumore tramite l'effetto EPR, " hanno scritto. Inoltre, il nanographene radiomarcato direttamente è stato prontamente preparato semplicemente miscelando entrambi i componenti e riscaldandoli. Questo semplice senza chelanti, il sistema intrinsecamente marcato può fornire un'alternativa interessante alla radiomarcatura basata su chelanti, che è ancora il "gold standard" nel bioimaging.