Positronemissionstomografi spelar en avgörande roll för övervakning av distribution och ackumulering av radiomärkta nanomaterial i levande ämnen. De radioaktiva metaller är vanligtvis anslutna till nanomaterialet genom ett ankare, en så kallad kelator, men denna kemiska bindning kan utelämnas om nanografen används, som amerikanska forskare rapporterar i tidningen Angewandte Chemie . Ersättningen av kelatorbaserad märkning med inneboende märkning förbättrar bioimaging-noggrannheten avsevärt och minskar fördomar.

Nanopartiklar är mycket lovande ämnen för biodiagnostik (t.ex. detektera cancervävnad) och bioterapi (t.ex. förstör tumörer med molekylära medel), eftersom de inte metaboliseras lika snabbt som vanliga läkemedel och de berikar särskilt tumörer genom en effekt som kallas förbättrad permeabilitet och retention (EPR). Chelatorer, som har en makrocyklisk struktur, används för att förankra det radioaktiva elementet (t.ex. koppar-64) på ​​nanopartiklarnas yta. Spårämnena detekteras och lokaliseras sedan i kroppen med hjälp av en positronemissionstomografi (PET) -skanner. Dock, användningen av en kelator kan också vara problematisk, eftersom det kan lossna från nanopartiklarna eller förspänna avbildningen. Därför, gruppen Weibo Cai vid University of Wisconsin-Madison, USA, sökte efter kelatorfria lösningar-och hittade det i nanografen, en av de mest lovande ämnena inom nanoteknik.

Nanografen erbjuder det elektroniska systemet för att tillhandahålla speciella bindningselektroner för vissa övergångsmetalljoner. "π -bindningar av nanografen kan ge den extra elektronen för att stabilt införliva (64) Cu (2+) acceptorjoner på ytan av grafen, "skrev författarna. Således, det var möjligt att direkt och stabilt fästa kopparisotopen till reducerade grafenoxid -nanomaterial stabiliserade med poly (etylenglykol) (PEG), och detta system användes för flera bioimaging tester inklusive upptäckt av tumörer hos möss.

Efter injektion i musmodellen, forskarna observerade lång blodcirkulation och hög tumörupptagning. "Långvarig blodcirkulation av (64) Cu-RGO-PEG [...] inducerade ett snabbt och ihållande tumörupptag via EPR-effekt, "skrev de. Dessutom, den direkt radiomärkta nanografen framställdes enkelt genom att helt enkelt blanda båda komponenterna och värma dem. Denna enkla kelatorfria, Egent märkt system kan ge ett attraktivt alternativ till kelatorbaserad radiomärkning, som fortfarande är "guldstandarden" inom bioimaging.