Forskare har utvecklat designermolekyler som en dag kanske kan söka upp och fånga dödliga nervämnen och andra giftiga föreningar i miljön – och möjligen i människor.

Forskarna, ledd av organiska kemister från Ohio State University, kalla dessa nya partiklar "molekylkorgar". Som namnet antyder, dessa molekyler är formade som korgar och forskning i labbet har visat att de kan hitta simulerade nervämnen, svälja dem i deras hålrum och fånga dem för säker borttagning.

I en ny studie publicerad i Chemistry—A European Journal, forskarna tog det första steget i att skapa versioner som kan ha potential att användas inom medicin.

"Vårt mål är att utveckla nanopartiklar som kan fånga in giftiga föreningar inte bara i miljön, men också från människokroppen, " sa Jovica Badjic, ledare för projektet och professor i kemi och biokemi vid Ohio State.

Forskningen fokuserar på nervgift, kallas ibland nervgas, som är dödliga kemiska gifter som har använts i krigföring.

I en studie som publicerades förra året i Journal of the American Chemical Society , Badjic och hans kollegor skapade molekylkorgar med aminosyror runt fälgarna. Dessa aminosyror hjälpte till att hitta simulerade nervämnen i en flytande miljö och leda dem in i korgen.

Forskarna startade sedan en kemisk reaktion genom att lysa ett ljus med en viss våglängd på korgarna. Ljuset fick aminosyrorna att kasta ut en koldioxidmolekyl, som effektivt fångade nervämnena inne i korgarna. Det nya molekylkomplexet, inte längre lösligt i vatten, fälls ut (eller separeras) från vätskan och blir ett fast ämne.

"Vi kan sedan mycket enkelt filtrera bort molekylkorgarna som innehåller nervgiftet och lämnas med renat vatten, " sa Badjic.

Forskarna har sedan dess skapat en mängd olika molekylkorgar med olika former och storlekar, och olika aminosyragrupper runt kanten.

"Vi borde kunna utveckla korgar som är inriktade på en mängd olika gifter, " sa han. "Det kommer inte att bli en magisk kula - det kommer inte att fungera med allt, men vi kan tillämpa det på olika mål."

Även om denna tidiga forskning visade löftet om molekylära korgar i miljön, forskarna ville se om de kunde utveckla liknande strukturer som kunde rensa bort nervämnen eller andra gifter från människor.

I detta fall, du vill inte att korgarna med nervämnena ska separera från blodet, Badjic sa, eftersom det inte skulle finnas något enkelt sätt att ta bort dem från kroppen.

I deras nya tidning, Badjic och hans kollegor utvecklade en molekylkorg med en speciell typ av aminosyra - glutaminsyra - runt kanten. Men här experimenterade de med utstötningen av flera koldioxidmolekyler när de exponerade molekylkorgarna för ljus.

I detta fall, de fann att molekylkorgarna kunde fånga de simulerade nervämnena som de gjorde i den tidigare forskningen, men de föll inte ut från vätskan. Istället, molekylerna samlade till massor.

"Vi fann att de aggregerade till nanopartiklar - små sfärer som bestod av en massa korgar med nervämnen fångade inuti, " han sa.

"Men de stannade i lösning, vilket betyder att de kan rensas från kroppen."

Självklart, du kan inte använda ljus inuti kroppen. Badjic sa att ljuset kan användas för att skapa nanopartiklar utanför kroppen innan de sätts in i mediciner.

Men Badjic noterade att denna forskning fortfarande är grundläggande vetenskap gjord i ett labb och inte är redo att användas i verkligheten.

"Jag är exalterad över konceptet, men det finns fortfarande mycket att göra, " han sa.