În corpul uman, metabolismul energetic se bazează în principal pe ciclul acidului tricarboxilic, care utilizează D-glucoza ca substanță energetică. În evoluția pe termen lung, corpul uman a format un sistem biologic sofisticat și specific care recunoaște și metabolizează moleculele de glucoză. Odată cu îmbunătățirea nivelului de viață al oamenilor, diabetul, „ucigașul tăcut”, a pus serios în pericol sănătatea oamenilor și a adus o povară economică grea pentru societate. Nivelurile frecvente de glucoză din sânge și injecțiile cu insulină aduc disconfort pacienților. Există, de asemenea, riscuri potențiale, cum ar fi dificultatea de a controla doza de injectare și răspândirea bolilor de sânge. Prin urmare, dezvoltarea biomaterialelor bionice pentru eliberarea insulinei inteligente cu eliberare controlată este o soluție ideală pentru a obține controlul pe termen lung al nivelului de glucoză din sânge la pacienții diabetici.

Există multe tipuri de izomeri de glucoză atât în ​​alimente, cât și în fluidele corpului uman. Enzimele biologice ale corpului uman pot recunoaște cu precizie moleculele de glucoză și au un grad ridicat de specificitate. Cu toate acestea, chimia sintetică are recunoaștere specifică a moleculelor de glucoză. Structura este foarte dificilă. Acest lucru se datorează faptului că structura moleculară a moleculelor de glucoză și izomerii săi (cum ar fi galactoza, fructoza etc.) sunt foarte asemănătoare și au doar o singură grupare funcțională hidroxil, care este dificil de identificat cu exactitate chimic. Cei câțiva liganzi chimici despre care s-a raportat că au capacitatea de recunoaștere specifică glucozei, aproape toți au probleme, cum ar fi procesul de sinteză complicat.

Recent, echipa profesorului Yongmei Chen și profesorului asociat Wang Renqi de la Universitatea de Știință și Tehnologie Shaanxi a colaborat cu profesorul asociat Mei Yingwu de la Universitatea Zhengzhou pentru a proiecta un nou tip bazat pe sistemul bidentat-β-Hidrogel de ciclodextrină. Prin introducerea precisă a unei perechi de grupări substituente de acid fenilboronic pe 2,6-dimetil-β-ciclodextrină (DMβCD), se formează o fantă moleculară conformă cu structura topologică a D-glucozei, care poate fi combinată în mod specific cu moleculele de D-glucoză. și eliberează protoni, determinând umflarea hidrogelului, determinând astfel eliberarea rapidă a insulinei preîncărcate din hidrogel în mediul sanguin. Prepararea bidentat-β-ciclodextrinei necesită doar trei etape de reacție, nu necesită condiții dure de sinteză, iar randamentul reacției este mare. Hidrogelul încărcat cu bidentat-β-ciclodextrină răspunde rapid la hiperglicemie și eliberează insulină la șoarecii cu diabet de tip I, care poate realiza un control pe termen lung al nivelului de glucoză din sânge în 12 ore.