Навукова-тэхналагічны ўніверсітэт Шэньсі распрацаваў бідэнтатную гідрагелевую сістэму β-цыкладэкстрыну, якая можа забяспечваць працяглы кантроль узроўню глюкозы ў крыві на працягу 12 гадзін

 NEWS    |      2023-03-28

undefined

У арганізме чалавека энергетычны абмен у асноўным абапіраецца на цыкл трыкарбонавых кіслот, які выкарыстоўвае D-глюкозу ў якасці энергетычнага рэчыва. У доўгатэрміновай эвалюцыі чалавечы арганізм сфармаваў складаную і спецыфічную біялагічную сістэму, якая распазнае і метабалізуе малекулы глюкозы. З павышэннем узроўню жыцця людзей цукровы дыябет, «ціхі забойца», сур'ёзна паставіў пад пагрозу здароўе людзей і прынёс грамадству цяжкі эканамічны цяжар. Частае павышэнне ўзроўню глюкозы ў крыві і ін'екцыі інсуліну дастаўляюць пацыентам дыскамфорт. Існуюць таксама патэнцыйныя рызыкі, такія як цяжкасці ў кантролі дозы ін'екцыі і распаўсюджванне захворванняў крыві. Такім чынам, распрацоўка біянічных біяматэрыялаў для выпуску разумнага інсуліну з кантраляваным вызваленнем з'яўляецца ідэальным рашэннем для дасягнення доўгатэрміновага кантролю ўзроўню глюкозы ў крыві ў пацыентаў з дыябетам.


Ёсць шмат відаў ізамераў глюкозы як у ежы, так і вадкасцях арганізма чалавека. Біялагічныя ферменты чалавечага арганізма могуць дакладна распазнаваць малекулы глюкозы і валодаюць высокай ступенню спецыфічнасці. Аднак сінтэтычная хімія мае спецыфічнае распазнаванне малекул глюкозы. Канструкцыя вельмі складаная. Гэта таму, што малекулярная структура малекул глюкозы і яе ізамераў (такіх як галактоза, фруктоза і г.д.) вельмі падобная, і яны маюць толькі адну гідраксільную функцыянальную групу, якую цяжка дакладна хімічна ідэнтыфікаваць. Нешматлікія хімічныя ліганды, якія, як паведамляецца, валодаюць здольнасцю да спецыфічнага распазнавання глюкозы, амаль усе маюць такія праблемы, як складаны працэс сінтэзу.


Нядаўна каманда прафесара Юнмэй Чэна і дацэнта Ван Рэнькі з Шэньсінскага ўніверсітэта навукі і тэхналогій супрацоўнічала з дацэнтам Мэй Інву з Універсітэта Чжэнчжоў для распрацоўкі новага тыпу, заснаванага на бідэнтат-β-гідрагелевай сістэме цыкладэкстрыну. Шляхам дакладнага ўвядзення пары груп-замяшчальнікаў фенілборонавай кіслаты на 2,6-дыметыл-β-цыкладэкстрыне (DMβCD) утвараецца малекулярная шчыліна, якая адпавядае тапалагічнай структуры D-глюкозы, якую можна спецыфічна злучыць са звязваннем малекул D-глюкозы. і вызваляюць пратоны, прымушаючы гідрагель набракаць, тым самым прымушаючы папярэдне загружаны ў гідрагель інсулін хутка выкідвацца ў навакольнае асяроддзе крыві. Падрыхтоўка бидентат-β-циклодекстрина патрабуе толькі трох стадый рэакцыі, не патрабуе жорсткіх умоў сінтэзу, і выхад рэакцыі высокі. Гідрагель, загружаны бідэнтат-β-цыкладэкстрынам, хутка рэагуе на гіперглікемію і вылучае інсулін у мышэй з цукровым дыябетам I тыпу, што дазваляе дасягнуць доўгатэрміновага кантролю ўзроўню глюкозы ў крыві на працягу 12 гадзін.