Наночастицы являются очень многообещающими веществами для биодиагностики (например, для обнаружения раковых тканей) и биотерапии (например, для разрушения опухолей молекулярными агентами), потому что они не так быстро метаболизируются, как обычные фармацевтические препараты, и они особенно обогащают опухоли за счет эффекта, называемого повышенной проницаемостью и удерживанием. (ЭПР). Хелаторы, которые имеют макроциклическую структуру, используются для закрепления радиоактивного элемента (например, меди-64) на поверхности наночастиц. Затем индикаторы обнаруживаются и локализуются в теле с помощью сканера позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Однако использование хелатора также может быть проблематичным, потому что он может отделяться от наночастиц или искажать изображение.
Поэтому группа Weibo Cai из Университета Висконсин-Мэдисон, США, искала растворы, не содержащие хелаторов, и нашла их в нанографене, одном из самых многообещающих веществ в нанотехнологиях.Нанографен предлагает электронную систему для обеспечения специальных связывающих электронов для некоторых ионов переходных металлов. «β-связи нанографена могут предоставить дополнительный электрон для стабильного включения акцепторных ионов (64) Cu (2+) на поверхность графена», — пишут авторы.
Таким образом, стало возможным напрямую и стабильно прикрепить изотоп меди к наноматериалам восстановленного оксида графена, стабилизированным полиэтиленгликолем (PEG), и эта система использовалась для нескольких тестов биоимиджинга, включая обнаружение опухолей у мышей.После инъекции на мышиной модели ученые наблюдали длительное кровообращение и высокий уровень поглощения опухолью. «Длительное кровообращение (64) Cu-RGO-PEG […] вызывало быстрое и стойкое поглощение опухолью посредством эффекта ЭПР», — писали они.
Более того, нанографен, непосредственно меченный радиоактивной меткой, был легко приготовлен простым смешиванием обоих компонентов и их нагреванием. Эта простая не содержащая хелаторов, внутренне маркированная система может предоставить привлекательную альтернативу радиоактивной метке на основе хелаторов, которая до сих пор является «золотым стандартом» в биоимиджинге.