Cilvēka organismā enerģijas metabolisms galvenokārt balstās uz trikarbonskābes ciklu, kurā kā enerģētiskā viela tiek izmantota D-glikoze. Ilgtermiņa evolūcijā cilvēka ķermenis ir izveidojis izsmalcinātu un specifisku bioloģisko sistēmu, kas atpazīst un metabolizē glikozes molekulas. Uzlabojoties cilvēku dzīves līmenim, diabēts, "klusais slepkava", ir nopietni apdraudējis cilvēku veselību un uznesis sabiedrībai smagu ekonomisko slogu. Bieža glikozes līmeņa asinīs un insulīna injekcijas rada diskomfortu pacientiem. Pastāv arī iespējamie riski, piemēram, grūtības kontrolēt injekcijas devu un asins slimību izplatība. Tāpēc bionisko biomateriālu izstrāde inteliģenta kontrolētas izdalīšanās insulīna izdalīšanai ir ideāls risinājums, lai panāktu ilgtermiņa glikozes līmeņa kontroli cukura diabēta pacientiem.
Gan pārtikā, gan cilvēka ķermeņa šķidrumos ir daudz veidu glikozes izomēru. Cilvēka ķermeņa bioloģiskie fermenti var precīzi atpazīt glikozes molekulas un tiem ir augsta specifiskuma pakāpe. Tomēr sintētiskajai ķīmijai ir īpaša glikozes molekulu atpazīšana. Struktūra ir ļoti sarežģīta. Tas ir tāpēc, ka glikozes molekulu un tās izomēru (piemēram, galaktozes, fruktozes u.c.) molekulārā struktūra ir ļoti līdzīga, un tām ir tikai viena hidroksilgrupa, kuru ir grūti precīzi ķīmiski identificēt. Dažiem ķīmiskajiem ligandiem, par kuriem ziņots, ka tiem piemīt glikozei specifiska atpazīšanas spēja, gandrīz visiem ir problēmas, piemēram, sarežģīts sintēzes process.
Nesen profesora Yongmei Chen un asociētā profesora Wang Renqi komanda no Shaanxi Zinātnes un tehnoloģijas universitātes sadarbojās ar asociēto profesoru Mei Yingwu no Džendžou universitātes, lai izstrādātu jaunu tipu, kura pamatā ir ciklodekstrīna bidentāta-β-hidrogēla sistēma. Precīzi ievadot fenilborskābes aizvietotāju grupu pāri uz 2,6-dimetil-β-ciklodekstrīna (DMβCD), veidojas molekulārais spraugs, kas atbilst D-glikozes topoloģiskajai struktūrai, ko var īpaši kombinēt ar D-glikozes molekulu saistīšanos. un atbrīvo protonus, izraisot hidrogēla uzbriest, tādējādi pamudinot hidrogēlā iepriekš ielādēto insulīnu ātri izdalīties asins vidē. Bidentā-β-ciklodekstrīna pagatavošanai nepieciešami tikai trīs reakcijas posmi, nav nepieciešami skarbi sintēzes apstākļi, un reakcijas iznākums ir augsts. Ar bidentāta-β-ciklodekstrīnu piekrauts hidrogēls ātri reaģē uz hiperglikēmiju un atbrīvo insulīnu I tipa diabēta pelēm, kas var panākt ilgstošu glikozes līmeņa kontroli asinīs 12 stundu laikā.
