In het menselijk lichaam berust het energiemetabolisme voornamelijk op de tricarbonzuurcyclus, die D-glucose als energiestof gebruikt. In de evolutie op lange termijn heeft het menselijk lichaam een ​​geavanceerd en specifiek biologisch systeem gevormd dat glucosemoleculen herkent en metaboliseert. Met de verbetering van de levensstandaard van mensen heeft diabetes, de "stille moordenaar", de gezondheid van mensen ernstig in gevaar gebracht en een zware economische last op de samenleving gelegd. Frequente bloedglucosewaarden en insuline-injecties veroorzaken ongemak bij patiënten. Er zijn ook potentiële risico's, zoals problemen bij het beheersen van de injectiedosis en de verspreiding van bloedziekten. Daarom is de ontwikkeling van bionische biomaterialen voor de afgifte van intelligente insuline met gereguleerde afgifte een ideale oplossing om de bloedglucosespiegels bij diabetespatiënten op lange termijn onder controle te houden.

Er zijn veel soorten glucose-isomeren in zowel voedsel als lichaamsvloeistoffen van het menselijk lichaam. De biologische enzymen van het menselijk lichaam kunnen glucosemoleculen nauwkeurig herkennen en hebben een hoge mate van specificiteit. Synthetische chemie heeft echter specifieke herkenning van glucosemoleculen. De structuur is erg moeilijk. Dit komt omdat de moleculaire structuur van glucosemoleculen en zijn isomeren (zoals galactose, fructose, enz.) erg op elkaar lijken, en ze hebben slechts één enkele functionele hydroxylgroep, die moeilijk chemisch nauwkeurig kan worden geïdentificeerd. De weinige chemische liganden waarvan is gemeld dat ze glucose-specifiek herkenningsvermogen hebben, hebben bijna allemaal problemen zoals een gecompliceerd syntheseproces.

Onlangs werkte het team van professor Yongmei Chen en universitair hoofddocent Wang Renqi van de Shaanxi University of Science and Technology samen met universitair hoofddocent Mei Yingwu van de Zhengzhou University om een ​​nieuw type te ontwerpen op basis van een bidentaat-β-hydrogelsysteem van cyclodextrine. Door precies een paar fenylboorzuursubstituentgroepen op 2,6-dimethyl-β-cyclodextrine (DMβCD) te introduceren, wordt een moleculaire spleet gevormd die overeenkomt met de topologische structuur van D-glucose, die specifiek kan worden gecombineerd met D-glucosemoleculen die binden en protonen afgeven, waardoor de hydrogel opzwelt, waardoor de voorgeladen insuline in de hydrogel snel wordt afgegeven aan de bloedomgeving. De bereiding van bidentaat-β-cyclodextrine vereist slechts drie reactiestappen, vereist geen harde syntheseomstandigheden en de reactieopbrengst is hoog. De hydrogel geladen met bidentaat-β-cyclodextrine reageert snel op hyperglykemie en geeft insuline af bij type I diabetische muizen, die binnen 12 uur een langdurige controle van de bloedglucosewaarden kunnen bereiken.