La tomographie par émission de positons joue un rôle central pour surveiller la distribution et l'accumulation de nanomatériaux radiomarqués chez les sujets vivants. Les métaux radioactifs sont généralement reliés au nanomatériau par une ancre, un soi-disant chélateur, mais cette liaison chimique peut être omise si le nanographene est utilisé, comme le rapportent des scientifiques américains dans le journal Angewandte Chemie . Le remplacement de l'étiquetage à base de chélateur par l'étiquetage intrinsèque améliore considérablement la précision de la bio-imagerie et réduit les biais.

Les nanoparticules sont des substances très prometteuses pour le biodiagnostic (p. détection des tissus cancéreux) et la biothérapie (p. détruire les tumeurs par des agents moléculaires), car ils ne sont pas métabolisés aussi rapidement que les produits pharmaceutiques normaux et ils enrichissent particulièrement les tumeurs grâce à un effet appelé perméabilité et rétention améliorées (EPR). chélateurs, qui ont une structure macrocyclique, sont utilisés pour ancrer l'élément radioactif (par exemple, cuivre-64) sur la surface des nanoparticules. Les traceurs sont ensuite détectés et localisés dans le corps à l'aide d'un scanner de tomographie par émission de positons (TEP). Cependant, l'utilisation d'un chélateur peut également être problématique, car il peut se détacher des nanoparticules ou biaiser l'imagerie. Par conséquent, le groupe de Weibo Cai à l'Université du Wisconsin-Madison, ETATS-UNIS, recherché des solutions sans chélateur et l'a trouvé dans le nanographene, l'une des substances les plus prometteuses de la nanotechnologie.

Nanographene propose le système électronique pour fournir des électrons de liaison spéciaux pour certains ions de métaux de transition. "Les liaisons π du nanographene sont capables de fournir l'électron supplémentaire pour incorporer de manière stable les ions accepteurs (64)Cu(2+) à la surface du graphène, " ont écrit les auteurs. Ainsi, il a été possible de fixer directement et de manière stable l'isotope de cuivre à des nanomatériaux d'oxyde de graphène réduit stabilisés par du poly(éthylène glycol) (PEG), et ce système a été utilisé pour plusieurs tests de bio-imagerie dont la détection de tumeurs chez la souris.

Après injection dans le modèle murin, les scientifiques ont observé une circulation sanguine longue et une absorption tumorale élevée. "La circulation sanguine prolongée du (64) Cu-RGO-PEG [...] a induit une absorption tumorale rapide et persistante via l'effet EPR, " ont-ils écrit. De plus, le nanographene directement radiomarqué a été facilement préparé en mélangeant simplement les deux composants et en les chauffant. Ce simple sans chélateur, le système intrinsèquement marqué peut constituer une alternative intéressante au radiomarquage à base de chélateur, qui est toujours le "gold standard" en bio-imagerie.