Žmogaus organizme energijos apykaita daugiausia priklauso nuo trikarboksirūgšties ciklo, kuris kaip energetinę medžiagą naudoja D-gliukozę. Ilgalaikės evoliucijos metu žmogaus kūnas suformavo sudėtingą ir specifinę biologinę sistemą, kuri atpažįsta ir metabolizuoja gliukozės molekules. Gerėjant žmonių gyvenimo lygiui, diabetas, „tylusis žudikas“, sukėlė rimtą pavojų žmonių sveikatai ir užnešė didelę ekonominę naštą visuomenei. Dažnas gliukozės kiekis kraujyje ir insulino injekcijos sukelia nepatogumų pacientams. Taip pat gali kilti pavojus, pavyzdžiui, sunku kontroliuoti injekcijos dozę ir plisti kraujo ligos. Todėl bioninių biomedžiagų, skirtų pažangiam kontroliuojamo atpalaidavimo insulino išleidimui, kūrimas yra idealus sprendimas norint pasiekti ilgalaikę gliukozės kiekio kraujyje kontrolę diabetu sergantiems pacientams.
Tiek maiste, tiek žmogaus kūno skysčiuose yra daugybė gliukozės izomerų. Biologiniai žmogaus kūno fermentai gali tiksliai atpažinti gliukozės molekules ir turėti didelį specifiškumą. Tačiau sintetinė chemija turi specifinį gliukozės molekulių atpažinimą. Struktūra yra labai sudėtinga. Taip yra todėl, kad gliukozės molekulių ir jos izomerų (pvz., galaktozės, fruktozės ir kt.) molekulinė struktūra yra labai panaši, be to, jos turi tik vieną hidroksilo funkcinę grupę, kurią sunku tiksliai chemiškai nustatyti. Kai kurie cheminiai ligandai, apie kuriuos pranešta, turi specifinį gliukozės atpažinimo gebėjimą, beveik visi turi problemų, tokių kaip sudėtingas sintezės procesas.
Neseniai Shaanxi mokslo ir technologijų universiteto profesoriaus Yongmei Chen ir docento Wang Renqi komanda bendradarbiavo su Džengdžou universiteto docentu Mei Yingwu, kad sukurtų naują tipą, pagrįstą ciklodekstrino dvidantės β-hidrogelio sistema. Tiksliai įvedus porą fenilboro rūgšties pakaitų grupių ant 2,6-dimetil-β-ciklodekstrino (DMβCD), susidaro molekulinis plyšys, atitinkantis D-gliukozės topologinę struktūrą, kuris gali būti specialiai sujungtas su D-gliukozės molekulėmis. ir atpalaiduoja protonus, todėl hidrogelis išsipučia, todėl iš anksto įkrautas insulinas hidrogelyje greitai išsiskiria į kraujo aplinką. Bidentato-β-ciklodekstrino paruošimas reikalauja tik trijų reakcijos etapų, nereikalauja griežtų sintezės sąlygų, o reakcijos išeiga yra didelė. Bidentato-β-ciklodekstrinu pakrautas hidrogelis greitai reaguoja į hiperglikemiją ir išskiria insuliną I tipo cukriniu diabetu sergančioms pelėms, kurios gali pasiekti ilgalaikę gliukozės kiekio kraujyje kontrolę per 12 valandų.
