DDS (Drug Delivery System) är baserade på tvärvetenskapliga metoder som kombinerar polymervetenskap, farmaci, biokonjugat kemi och molekylärbiologi om hur man kan leverera ett visst läkemedel till ett specifikt område. Det här kan vara nyckel för att behandla sjukdomar utan att skada de friska cellerna.
DSS bygger på att mycket målspecifika nanopartiklar som laddas med läkemedel som angriper endast utvalda celler utan att nedbrytas och förlora medecinen och undviker interaktion med friska celler. Hur läkemedelet frigörs och bryts med är viktiga för att utveckla framgångsrika resultat av en behandling, leveranssättet kan vara skillnaden mellan läkemedelets framgång och misslyckande.
Läkemedelsbärare kan framställas långsamt nedbrytbara, stimuli-reaktiva (t.ex. pH- eller temperaturkänsliga).
För att få bärarna målinriktade anpassas strukturen på nanopartikeln med molekyler som har med specifika antikroppar som binder mot vissa karakteristiska komponenter vid målområdet. Bärare kan vara olika nanopartiklar som, lösliga polymerer, dendrimer, metal nanopartiklar, lipoproteiner, liposomer, hydrogeler.
Det ultimata målet med kontrollerad frisättning av läkemedel är att bäraren kan lagra och släppa ut läkemedlet på begäran i rätt koncentration och hastighet. Nya framsteg inom mikroelektro-mekaniska system (MEMS) har gett ett unikt tillfälle att tillverka miniatyrbiomedicinska anordningar för en mängd olika tillämpningar. En kontinuerlig frisättning av ett läkemedel involverar polymerer på grund av diffusion eller genom nedbrytning frisätter läkemedlet vid en kontrollerad hastighet. Pulsatil frisättning är ofta rekommenderade då det efterliknar det sätt som kroppen naturligt producerar hormoner som insulin. Då använder man läkemedelsbärande polymerer som svarar mot specifika stimuli (t.ex. exponering för ljus, förändringar i pH eller temperatur).
Valet av en leveransväg drivs av patientens acceptabilitet, läkemedlets egenskaper (såsom dess löslighet), tillgång till en sjukdomsplats eller effektivitet vid hantering av den specifika sjukdomen. Det vanligaste sättet man tar läkemedel är via munnen. Mer än hälften av läkemedel som utvecklas varje år är protein- peptidbaserade och inte vattenlösliga, vilket gör dem svåra att leverera och de kan förstöras och brytas ner eller påverkas av levern och andra kroppsvävnader. Nanopartiklar ger gör att läkemedelet lättare kan transporteras till deras destination. Proteinläkemedel tas vanligen med injektion, men förutom att den är obehaglig kan det orska problem med koncentrationer läkemedlet i blodet. Lungleverans är också viktig via aerosoler, inhalationssystem och lösningar, vilka alla kan innehålla nanostrukturer som liposomer, miceller, nanopartiklar och dendrimerer. Andra vägar än mag-tarmkanalen är via öron, ögon, hud.