En ny metod har utvecklats för att göra läkemedel smartare med hjälp av nanoteknik så att de blir mer effektiva för att nå sitt mål.

Forskare från University of Lincoln, STORBRITANNIEN, har utarbetat en ny teknik för att "dekorera" guldnanopartiklar med ett valfritt protein så att de kan användas för att skräddarsy läkemedel för att mer exakt rikta in sig på ett område på kroppen, såsom en cancertumör.

Guldnanopartiklar är sfärer gjorda av guldatomer med en diameter på bara några miljarddels meter som kan beläggas med ett biologiskt protein och kombineras med läkemedel för att behandlingen ska kunna resa genom kroppen och nå det drabbade området.

Nanopartiklarna kan "adsorbera" (hålla på ytan) läkemedel som annars skulle bli olösliga eller snabbt brytas ned i blodomloppet, och på grund av sin lilla storlek kan de övervinna biologiska barriärer som membran, hud och tunntarmen som vanligtvis skulle hindra läkemedlet från att nå sitt mål.

Tekniken används redan i verkliga tillämpningar som graviditetstester - där guld nanopartiklar dekorerade med en antikropp mot hormonet som finns i urinen hos gravida kvinnor läggs till den "positiva" remsan så att den reagerar med nanopartiklarna för att göra pinnen röd - men används ännu inte i stor utsträckning i läkemedelsutveckling.

Fram till nu har processen att belägga nanopartiklarna inneburit att de använda proteinerna måste "blandas" tillsammans med partiklar som inte har förmågan att kontrollera hur de binder, möjligen göra läkemedlet mindre effektivt. Den nya metoden gör det möjligt för farmakologer att placera proteinerna på guldnanopartiklarna lager för lager i en specifik ordning. Detta bibehåller proteinets integritet så att läkemedlet blir mer effektivt, öppnar upp möjligheter för utveckling av nanomedicin.

Resultaten har publicerats i tidskriften Naturkommunikation .

Dr Enrico Ferrari, en nanobioteknolog från University of Lincolns School of Life Sciences, ledde studien. Han sa:"Guldnanopartiklar är ett viktigt verktyg i nya läkemedelsutveckling och läkemedelsleveranssystem. Vi har låst upp nyckeln till att binda proteiner och molekyler så att dessa läkemedel kommer att bli mer effektiva.

"Denna metod kan hjälpa till att designa nanoläkemedel som inte behöver omfattande kemisk modifiering av ett proteinläkemedel eller en nanobärare och därför kan utvecklas lättare och snabbare."

Forskare tog fragment av proteiner från bakterier och plattmaskar, som när de smälts samman var effektiva för att binda till guldnanopartikelytan och kunde bilda stabila bindningar till vilket annat protein som helst.

Genom att blanda detta fusionsprotein med guld nanopartiklar, det binder permanent till guldytan samtidigt som det kan stabilt binda ett målprotein på vilket en specifik "tagg" ingick.

Detta är en ny universell metod för att binda proteiner till nanopartiklar som fungerar för de flesta proteiner, göra processen till ett mer attraktivt perspektiv för läkemedelsföretag, sa forskarna. Metoden kan också potentiellt tillämpas på biosensorer och diagnostiska kit som använder guld, sådana som används i kliniska miljöer för att identifiera pågående infektioner i patienternas blod.