In Italia si occupò dello studio delle leishmaniosi e degli effetti cancerogeni del thorotrast, un mezzo di contrasto radioattivo a base di diossido di torio che allora veniva impiegato in clinica negli studi angiografici. Il radioisotopo aveva un'emivita di 400 anni e si accumulava tutto nel fegato, nella milza e nel midollo osseo. Gli stravasi accidentali del mezzo di contrasto provocavano la formazione di masse fibrotiche nei tessuti molli vicini. Bogliolo dimostrò la cancerogenicità del mezzo di contrasto nei topi da laboratorio. Come prevedibile grazie agli studi di Bogliolo, negli anni successivi, a partire dal 1947 fino a 40 anni dopo, tra i pazienti sottoposti ad angiografie con thorotrast, si registrarono centinaia di casi di colangiocarcinoma e di emangiosarcoma epatico. Nonostante ciò il thoratrast continuò a essere impiegato fino agli anni 1950, anche in istituti di grande prestigio (per esempio al Massachusetts General Hospital di Boston).