В организме человека энергетический обмен в основном зависит от цикла трикарбоновых кислот, в котором в качестве энергетического вещества используется D-глюкоза. В ходе длительной эволюции человеческий организм сформировал сложную и специфическую биологическую систему, которая распознает и метаболизирует молекулы глюкозы. С повышением уровня жизни людей диабет, «тихий убийца», стал серьезно угрожать здоровью людей и стал тяжелым экономическим бременем для общества. Частые повышения уровня глюкозы в крови и инъекции инсулина доставляют пациентам дискомфорт. Существуют также потенциальные риски, такие как трудности с контролем дозы для инъекций и распространение заболеваний крови. Таким образом, разработка бионических биоматериалов для высвобождения интеллектуального инсулина с контролируемым высвобождением является идеальным решением для достижения долгосрочного контроля уровня глюкозы в крови у пациентов с диабетом.

Существует множество видов изомеров глюкозы как в пище, так и в биологических жидкостях человеческого организма. Биологические ферменты человеческого организма способны точно распознавать молекулы глюкозы и обладают высокой степенью специфичности. Однако синтетическая химия имеет специфическое распознавание молекул глюкозы. Структура очень сложная. Это связано с тем, что молекулярная структура молекул глюкозы и ее изомеров (таких как галактоза, фруктоза и т. д.) очень похожа, и они имеют только одну гидроксильную функциональную группу, которую трудно точно идентифицировать химически. Несколько химических лигандов, о которых сообщалось, что они обладают специфической способностью распознавания глюкозы, почти все имеют проблемы, такие как сложный процесс синтеза.

Недавно группа профессора Юнмей Чена и доцента Ван Ренци из Университета науки и технологий Шэньси совместно с доцентом Мэй Инву из Университета Чжэнчжоу разработали новый тип на основе бидентатно-β-гидрогелевой системы циклодекстрина. При точном введении пары замещающих групп фенилборной кислоты в 2,6-диметил-β-циклодекстрин (DMβCD) образуется молекулярная щель, соответствующая топологической структуре D-глюкозы, которая может быть специфически объединена с молекулами D-глюкозы. и высвобождают протоны, вызывая набухание гидрогеля, тем самым побуждая предварительно загруженный в гидрогель инсулин быстро высвобождаться в кровяную среду. Для получения бидентат-β-циклодекстрина требуется только три стадии реакции, не требуются жесткие условия синтеза, а выход реакции высок. Гидрогель, содержащий бидентат-β-циклодекстрин, быстро реагирует на гипергликемию и высвобождает инсулин у мышей с диабетом I типа, что позволяет достичь долгосрочного контроля уровня глюкозы в крови в течение 12 часов.