För första gången, forskare har lyckats odla tomma partiklar som härrör från ett växtvirus och har fått dem att bära användbara kemikalier.

Den yttre ytan på dessa nanobehållare kan dekoreras med molekyler som leder dem dit de behövs i kroppen, innan den kemiska belastningen släpps ut för att utöva sin effekt på sjuka celler. Behållarna är partiklar av Cowpea mosaikvirus, som är idealiskt lämpad för att designa biomaterial i nanoskala.

"Detta är ett skott i armen för all Cowpea mosaikvirusteknologi, " säger professor George Lomonossoff vid John Innes Centre, en av författarna till ett papper som ska publiceras i den specialiserade vetenskapliga tidskriften för nanoteknologi, Små .

Forskare har tidigare försökt tömma viruspartiklar på sitt genetiska material med hjälp av bestrålning eller kemisk behandling. Även om det är framgångsrikt att göra partiklarna icke-smittsamma, dessa metoder har inte helt tömt partiklarna.

Forskare vid John Innes Centre, finansierat av BBSRC och John Innes Foundation, upptäckte att de kunde sätta ihop tomma partiklar från prekursorer i växter och sedan extrahera dem för att infoga kemikalier av intresse. Forskare vid JIC och på andra håll hade också tidigare lyckats dekorera ytan på viruspartiklar med användbara molekyler.

"Men nu kan vi ladda dem också, skapa snygga kemikaliebehållare, " säger huvudförfattaren Dr Dave Evans.

"Detta medför en enorm förändring av hela tekniken och öppnar upp nya forskningsområden, " säger Prof Lomonossoff. "Vi känner inte riktigt till alla potentiella tillämpningar ännu eftersom sådana partiklar inte har varit tillgängliga tidigare. Det finns ingen historia om dem."

En ansökan kan vara cancerbehandling. Integriner är molekyler som visas på cancerceller. Viruspartiklarna skulle kunna beläggas externt med peptider som binder till integriner. Detta skulle innebära att partiklarna söker sig till cancerceller med uteslutande av friska celler. En gång bunden till cancercellen, viruspartikeln skulle frigöra ett anti-cancermedel som har transporterats som en intern last.

Vissa nuvarande läkemedel skadar såväl friska celler som cancer, leder till håravfall och andra biverkningar. Denna teknik skulle kunna leverera läkemedlet på ett mer riktat sätt.

"Potentialen för att utveckla Cowpea mosaikvirus som ett målinriktat tillförselmedel av terapeutika är nu verklighet, säger Dr Evans.

De tomma viruspartiklarna, deras användning, och de processer genom vilka de är gjorda, är föremål för en ny patentansökan. Hantering av patent och kommersialisering av teknologin sköts av PBL.