(Phys.org) —En värld av mantel-och-dolk-läkemedel har kommit ett steg närmare med utvecklingen av smygföreningar som är programmerade att träda i kraft när de tar emot signalen.

Forskare vid University of Nottingham's School of Pharmacy har designat och testat stora molekylära komplex som kommer att avslöja deras sanna identitet först när de har nått sitt avsedda mål, som förklädda sabotörer som arbetar djupt bakom fiendens linjer.

Föreningarna har utvecklats som en del av ett femårigt program som finansieras av Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) kallat "Bar-Coded Materials".

Kappan som varje sfäriskt komplex bär är kanske mer en plast-mac:ett hölje av biokompatibel polymer som kapslar in och höljer biologiskt aktivt material inuti, förhindrar all biologisk interaktion så länge som skölden förblir på plats.

Den smarta aspekten ligger i de DNA-baserade dragkedjorna som håller kappan på plats tills den utlöses. Eftersom vilken DNA-kod som helst (eller "molekylär chiffer") kan väljas, frisättningsmekanismen kan vara streckkodad så att den triggas av en specifik biomarkör – till exempel ett meddelande från en sjukdomsgen.

Vad som sedan exponeras - en aktiv farmaceutisk förening, en molekylär etikett för att fästa på sjuk vävnad, eller en molekylär led för att signalera aktivering - beror på vilken funktion som behövs.

Professor Cameron Alexander, vem leder projektet, säger:"Dessa typer av omkopplingsbara nanopartiklar kan vara extremt mångsidiga. Förutom initial upptäckt av ett medicinskt tillstånd, de kan användas för att övervaka utvecklingen av sjukdomar och behandlingsförlopp, eller anpassade för att leverera potenta läkemedel på särskilda platser i en patients kropp. Det kan till och med bli möjligt att använda mobiltelefoner snarare än medicinska skannrar för att upptäcka programmerade svar från senare generationer av enheterna."

I sina första försök, laget har bevisat att konceptet fungerar i provröret - de omkopplingsbara molekylkonstruktionerna svarar som förväntat när de presenteras med rätt molekylära signaler. Gruppen arbetar nu hårt för att driva sin idé framåt.

En tidig applikation kan vara inom oljesticka - testning av specifika infektioner i ett blod- eller spottprov, till exempel. Men eftersom polymerbeläggningen (kallad polyetylenglykol) är biokompatibel, forskarna är hoppfulla att "på sikt" själv-autentiserande läkemedel "baserat på tillvägagångssättet kan injiceras i patienter, att söka upp sjuk vävnad, och rapportera sin framgång.

"Nyckeln till detta genombrott har varit det femåriga EPSRC Leadership Fellowship som tilldelades mig redan 2009", Professor Alexander kommenterar. "Detta har gett stabiliteten i finansieringen för att rekrytera och behålla ett enastående team, som har varit avgörande för att förverkliga de idéer som lagts fram i Fellowship. Det har också gett oss friheten att utforska en rad nya koncept, samt den tid som behövs för att testa våra idéer för att få detta och andra genombrott inom räckhåll”.