The application is drawn to radiolabeled biomolecules and methods for radiolabeling biomolecules with radioactive halogen atoms that minimizes loss of the radioactive halogen due to dehalogenation in vivo, preserves the biological activity of the biomolecule, maximizes retention of radioactivity in cancer cells, and minimizes the retention of radioactivity in normal tissues after in vivo administration. Some such radiolabeled biomolecules comprise a radioactive metal atom in place of, or in addition to the radioactive halogen. The biomolecules have an affinity for particular types of cells and may specifically bind a certain cell, such as cancer cells. Relevant biomolecules include antibodies, monoclonal antibodies, antibody fragments, peptides, other proteins, nanoparticles and aptamers.L'invention concerne des biomolécules radiomarquées et des procédés de radiomarquage de biomolécules à l'aide d'atomes d'halogène radioactif qui réduisent au minimum la perte de l'halogène radioactif résultant d'une déshalogénation in vivo, préservent l'activité biologique de la biomolécule, maximisent le maintien de la radioactivité dans les cellules cancéreuses et réduisent au minimum le maintien de la radioactivité dans les tissus normaux après une administrationin vivo. Certaines de ces biomolécules radiomarquées comprennent un atome métallique radioactif à la place, ou en plus de l'halogène radioactif. Les biomolécules présentent une affinité pour des types particuliers de cellules et peuvent se lier de façon spécifique à certaines cellules, par exemple à des cellules cancéreuses. Les biomolécules concernées comprennent des anticorps, des anticorps monoclonaux, des fragments d'anticorps, des peptides, d'autres protéines, des nanoparticules et des aptamères.