Forskare har skapat små proteinrör uppkallade efter den romerska guden Janus som kan erbjuda ett nytt sätt att noggrant kanalisera läkemedel in i kroppens celler.

Med hjälp av en process som de liknar molekylär Lego, forskare från University of Warwick och University of Sydney har skapat det de har kallat 'Janus nanorör' - mycket små rör med två distinkta ansikten. Studien publiceras i tidskriften Naturkommunikation .

De är uppkallade efter den romerska guden Janus som vanligtvis avbildas ha två ansikten, eftersom han ser till framtiden och det förflutna.

Janus nanorör har en rörformad struktur baserad på stapling av cykliska peptider, som ger ett rör med en kanal på cirka 1 nm (cirka en miljonedel mm) - rätt storlek för att låta små molekyler och joner passera igenom.

Fäst på var och en av de cykliska peptiderna finns två olika typer av polymerer, som tenderar att avblandas och bilda ett skal för röret med två ytor-därav namnet Janus nanorör.

Ansikten ger två anmärkningsvärda egenskaper - i fast tillstånd, de kan användas för att tillverka membran i fast tillstånd som kan fungera som molekylära "siktar" för att separera vätskor och gaser en molekyl i taget.

Denna fastighet är lovande för applikationer som vattenrening, avsaltning av vatten och gaslagring.

I en lösning, de samlas i lipider i två lager, strukturen som bildar cellmembranet, och de organiserar sig själva för att bilda porer som tillåter passage av molekyler med exakta storlekar. I detta tillstånd kan de användas för utveckling av nya läkemedelssystem, genom att kontrollera transporten av små molekyler eller joner inuti cellerna.

Sebastien Perrier från University of Warwick sa:"Det finns en extraordinär mängd aktivitet inuti kroppen för att flytta rätt kemikalier i rätt mängd både in och ut ur celler.

"Mycket av detta arbete utförs av kanalproteiner, till exempel i vårt nervsystem där de modulerar elektriska signaler genom att gata flödet av joner över cellmembranet.

"Eftersom jonkanaler är en nyckelkomponent i en mängd olika biologiska processer, till exempel i hjärt, sammandragning av skelett och muskler, T-cellaktivering och frisättning av beta-cellinsulin från bukspottkörteln, de är ett vanligt mål i sökandet efter nya läkemedel.

"Vårt arbete har skapat en ny typ av material - nanorör - som kan användas för att ersätta dessa kanalprocesser och kan styras med en mycket högre noggrannhet än naturliga kanalproteiner.

"Genom en process för molekylär konstruktion - lite som molekylär Lego - har vi samlat nanorören från två typer av byggstenar - cykliska peptider och polymerer.

"Janus nanorör är en mångsidig plattform för design av spännande material som har ett brett användningsområde, från membran - till exempel för rening av vatten, för terapeutisk användning, för utveckling av nya läkemedelssystem. "