Шэньси ғылым және технология университеті 12 сағат ішінде қандағы глюкоза деңгейін ұзақ мерзімді бақылауға қол жеткізе алатын биденттік β-циклодекстрин гидрогель жүйесін әзірледі.

 NEWS    |      2023-03-28

undefined

Адам ағзасында энергия алмасуы негізінен D-глюкозаны энергетикалық зат ретінде пайдаланатын трикарбон қышқылының цикліне сүйенеді. Ұзақ мерзімді эволюцияда адам ағзасында глюкоза молекулаларын танитын және метаболизденетін күрделі және ерекше биологиялық жүйе қалыптасты. Халықтың тұрмыс-тіршілігінің жақсаруымен «үнсіз өлтіруші» қант диабеті адам денсаулығына елеулі қатер төндіріп, қоғамға ауыр экономикалық жүк әкелді. Қандағы глюкозаның жиі деңгейі және инсулин инъекциялары пациенттерге ыңғайсыздық әкеледі. Сондай-ақ инъекциялық дозаны бақылаудағы қиындықтар және қан ауруларының таралуы сияқты ықтимал қауіптер бар. Сондықтан, интеллектуалды бақыланатын шығарылатын инсулинді шығаруға арналған бионикалық биоматериалдарды әзірлеу қант диабетімен ауыратын науқастарда қандағы глюкоза деңгейін ұзақ мерзімді бақылауға қол жеткізу үшін тамаша шешім болып табылады.


Адам ағзасының тағамында да, дене сұйықтықтарында да глюкоза изомерлерінің көптеген түрлері бар. Адам ағзасының биологиялық ферменттері глюкоза молекулаларын дәл тани алады және жоғары ерекшелік дәрежесіне ие. Дегенмен, синтетикалық химия глюкоза молекулаларын ерекше тануға ие. Құрылымы өте қиын. Өйткені глюкоза молекулаларының және оның изомерлерінің (мысалы, галактоза, фруктоза т.б.) молекулалық құрылымы өте ұқсас және оларда тек бір ғана гидроксил функционалдық тобы бар, оны химиялық жолмен дәл анықтау қиын. Глюкозаға тән тану қабілеті бар деп хабарланған бірнеше химиялық лигандтардың барлығында дерлік күрделі синтез процесі сияқты проблемалар бар.


Жақында профессор Йонгмей Чен мен Шэньси ғылым және технология университетінің доценті Ван Рэнци командасы Чжэнчжоу университетінің доценті Мэй Инвумен циклодекстриннің бидентат-β-гидрогель жүйесіне негізделген жаңа типті жобалау үшін бірлесіп жұмыс істеді. 2,6-диметил-β-циклодекстринге (DMβCD) фенилбор қышқылының жұбын алмастыратын топтарды дәл енгізу арқылы D-глюкозаның топологиялық құрылымына сәйкес молекулалық саңылау пайда болады, ол D- глюкоза молекулаларымен арнайы біріктірілуі мүмкін. және протондарды босатып, гидрогельдің ісінуіне себепші болады, осылайша гидрогельдегі алдын ала жүктелген инсулиннің қан ортасына тез шығарылуына ықпал етеді. Бидентат-β-циклодекстринді дайындау тек үш реакция қадамын қажет етеді, қатаң синтез шарттарын қажет етпейді және реакция шығымы жоғары. Бидентат-β-циклодекстринмен толтырылған гидрогель гипергликемияға тез жауап береді және I типті диабеттік тышқандарда инсулинді шығарады, ол 12 сағат ішінде қандағы глюкоза деңгейін ұзақ мерзімді бақылауға қол жеткізе алады.