Das Fach Nuklearchemie bildet die Schnittstelle zwischen klassischen nuklearchemischen Methoden und deren Anwendungen in Technik und Medizin. Diese wissenschaftliche Diversität spiegelt sich auch in den Forschungsschwerpunkten der Institute wieder: Aktuell werden im Fach Nuklearchemie (Lehrstuhlinhaber Herr Prof. Dr. B. Neumaier) an drei verschiedenen Standorten, dem Forschungszentrum Jülich GmbH (FZJ), der Uniklinik Köln und der Math.-Nat.-Fak. der Universität zu Köln unterschiedliche Forschungsschwerpunkte bearbeitet.

Am Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-5: Nuklearchemie) des Forschungszentrum Jülich arbeiten verschiedene Wissenschaftlerteams an der Entwicklung von Radioliganden, die es ermöglichen, die komplexen Funktionen und Strukturen des Gehirns zu entschlüsseln. Dies erfordert zunächst grundlegende Arbeiten zur Erzeugung und radiochemischen Abtrennung von Radionukliden. Die isolierten Radionuklide werden anschließend mittels radiochemischer Methoden in Biomoleküle eingeführt. Daraufhin können diese radiomarkierten Moleküle mit Hilfe bildgebender Verfahren zur Darstellung und Entschlüsselung physiologischer Prozesse, aber auch zur Aufdeckung von Anomalien und potentiell pathologischen Prozessen im gesamten Körper und insbesondere im Gehirn genutzt werden. Beispielsweise können Radioliganden bei Alzheimerpatienten Proteinaggregate nachweisen, die zu Neurodegeneration führen.

Für diese Forschungsarbeiten steht am Standort Jülich ein neues modernes Laborgebäude mit einem Hochleistungszyklotron zur Verfügung.

Komplementär dazu arbeitet am Institut für Radiochemie und Experimentelle Molekulare Bildgebung (IREMB)  in Köln ein interdisziplinäres Team aus Radiochemikern und Biologen an der Entwicklung und Evaluierung neuer Radiofluorierungsstrategien und Radiotracern. Letztere werden dann in vitro getestet und können bei vielversprechenden Resultaten direkt in vivo in der Kleintierbildgebungseinheit des Instituts für Radiochemie und Experimentelle Molekulare Bildgebung an verschiedenen präklinischen Tiermodellen evaluiert werden.

Schließlich befasst sich die Arbeitsgruppe Analytik und kernchemische Grundlagen  an der Universität zu Köln mit klassischer nuklearchemischer Forschung, beispielsweise der Entwicklung von radiochemischen Trennungsgängen im Zusammenhang mit Fragestellungen aus Geologie, Umweltanalytik, Kernphysik oder Archäometrie.

Die drei Standorte ermöglichen die Verknüpfung der Nuklearchemie inhärenten Forschungsgebiete und bieten gleichzeitig die besten Voraussetzungen für wissenschaftliche Vernetzung, fachlichen Austausch und die Kooperation mit anderen Institutionen und Einrichtungen an allen Standorten, im Forschungszentrum Jülich, im Uniklinikum Köln und an der Universität zu Köln.