Positronemissietomografie speelt een centrale rol bij het monitoren van de distributie en accumulatie van radioactief gelabelde nanomaterialen bij levende proefpersonen. De radioactieve metalen zijn meestal via een anker met het nanomateriaal verbonden, een zogenaamde chelator, maar deze chemische binding kan worden weggelaten als nanografeen wordt gebruikt, zoals Amerikaanse wetenschappers rapporteren in het tijdschrift Angewandte Chemie . De vervanging van op chelatoren gebaseerde labeling door intrinsieke labeling verbetert de nauwkeurigheid van bio-imaging aanzienlijk en vermindert vooroordelen.

Nanodeeltjes zijn veelbelovende stoffen voor biodiagnostiek (bijv. opsporen van kankerweefsel) en biotherapie (bijv. het vernietigen van tumoren door moleculaire middelen), omdat ze niet zo snel worden gemetaboliseerd als normale geneesmiddelen en ze in het bijzonder verrijken in tumoren door een effect dat verbeterde permeabiliteit en retentie (EPR) wordt genoemd. chelatoren, die een macrocyclische structuur hebben, worden gebruikt om het radioactieve element te verankeren (bijv. koper-64) op het oppervlak van de nanodeeltjes. De tracers worden vervolgens gedetecteerd en gelokaliseerd in het lichaam met behulp van een positron emissie tomografie (PET) scanner. Echter, het gebruik van een chelator kan ook problematisch zijn, omdat het los kan komen van de nanodeeltjes of de beeldvorming kan beïnvloeden. Daarom, de groep van Weibo Cai aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, VS, zocht naar chelatorvrije oplossingen - en vond het in nanographeen, een van de meest veelbelovende stoffen in nanotechnologie.

Nanografeen biedt het elektronische systeem om speciale bindingselektronen te leveren voor sommige overgangsmetaalionen. "π-bindingen van nanografeen kunnen het extra elektron leveren om de (64) Cu (2+) acceptor-ionen stabiel op het oppervlak van grafeen op te nemen, " schreven de auteurs. Dus, het mogelijk was om de koperisotoop direct en stabiel te hechten aan gereduceerde grafeenoxide nanomaterialen gestabiliseerd door poly (ethyleenglycol) (PEG), en dit systeem werd gebruikt voor verschillende bio-imaging-tests, waaronder de detectie van tumoren bij muizen.

Na injectie in het muismodel, de wetenschappers observeerden een lange bloedcirculatie en een hoge tumoropname. "Langdurige bloedcirculatie van (64)Cu-RGO-PEG [...] veroorzaakte een snelle en aanhoudende tumoropname via EPR-effect, schreven ze. Bovendien, het direct radioactief gelabelde nanograafeen werd gemakkelijk bereid door beide componenten eenvoudig te mengen en te verwarmen. Deze eenvoudige chelatorvrije, intrinsiek gelabeld systeem kan een aantrekkelijk alternatief bieden voor de op chelator gebaseerde radiolabeling, wat nog steeds de "gouden standaard" is in bio-imaging.