I ricercatori hanno creato minuscoli tubi proteici che prendono il nome dal dio romano Giano che potrebbero offrire un nuovo modo per incanalare con precisione i farmaci nelle cellule del corpo.

Usando un processo che paragonano ai Lego molecolari, scienziati dell'Università di Warwick e dell'Università di Sydney hanno creato quelli che hanno chiamato 'Janus nanotubi':tubi molto piccoli con due facce distinte. Lo studio è pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Prendono il nome dal dio romano Giano che di solito è raffigurato con due facce, poiché guarda al futuro e al passato.

I nanotubi Janus hanno una struttura tubolare basata sull'impilamento di peptidi ciclici, che forniscono un tubo con un canale di circa 1 nm (circa un milionesimo di mm) – la giusta dimensione per consentire il passaggio di piccole molecole e ioni.

A ciascuno dei peptidi ciclici sono attaccati due diversi tipi di polimeri, che tendono a smescolarsi e formare un guscio per il tubo con due facce – da qui il nome Janus nanotubi.

Le facce forniscono due proprietà notevoli:allo stato solido, potrebbero essere utilizzati per realizzare membrane allo stato solido che possono fungere da "setacci" molecolari per separare liquidi e gas una molecola alla volta.

Questa proprietà è promettente per applicazioni come la purificazione dell'acqua, dissalazione dell'acqua e stoccaggio del gas.

In una soluzione, si assemblano in doppi strati lipidici, la struttura che forma la membrana delle cellule, e si organizzano per formare pori che consentono il passaggio di molecole di dimensioni precise. In questo stato potrebbero essere utilizzati per lo sviluppo di nuovi sistemi di droga, controllando il trasporto di piccole molecole o ioni all'interno delle cellule.

Sebastien Perrier dell'Università di Warwick ha dichiarato:"C'è una straordinaria quantità di attività all'interno del corpo per spostare le sostanze chimiche giuste nelle giuste quantità sia dentro che fuori le cellule.

"Gran parte di questo lavoro è svolto dalle proteine ​​canale, per esempio nel nostro sistema nervoso dove modulano i segnali elettrici bloccando il flusso di ioni attraverso la membrana cellulare.

"Poiché i canali ionici sono una componente chiave di un'ampia varietà di processi biologici, per esempio nel cuore, contrazione scheletrica e muscolare, Attivazione delle cellule T e rilascio di insulina delle cellule beta pancreatiche, sono un bersaglio frequente nella ricerca di nuovi farmaci.

"Il nostro lavoro ha creato un nuovo tipo di materiale, i nanotubi, che può essere utilizzato per sostituire questi processi di canale e può essere controllato con un livello di precisione molto più elevato rispetto alle proteine ​​del canale naturale.

"Attraverso un processo di ingegneria molecolare - un po' come i Lego molecolari - abbiamo assemblato i nanotubi da due tipi di mattoni:peptidi ciclici e polimeri.

"I nanotubi Janus sono una piattaforma versatile per la progettazione di materiali entusiasmanti che hanno una vasta gamma di applicazioni, dalle membrane – ad esempio per la depurazione dell'acqua, agli usi terapeutici, per lo sviluppo di nuovi sistemi di droga".