Dans le corps humain, le métabolisme énergétique repose principalement sur le cycle de l'acide tricarboxylique, qui utilise le D-glucose comme substance énergétique. Dans l'évolution à long terme, le corps humain a formé un système biologique sophistiqué et spécifique qui reconnaît et métabolise les molécules de glucose. Avec l'amélioration du niveau de vie de la population, le diabète, le "tueur silencieux", a gravement mis en danger la santé des personnes et fait peser un lourd fardeau économique sur la société. Les taux de glucose sanguin fréquents et les injections d'insuline sont source d'inconfort pour les patients. Il existe également des risques potentiels tels que la difficulté à contrôler la dose d'injection et la propagation de maladies du sang. Par conséquent, le développement de biomatériaux bioniques pour la libération d'insuline intelligente à libération contrôlée est une solution idéale pour obtenir un contrôle à long terme de la glycémie chez les patients diabétiques.

Il existe de nombreux types d'isomères de glucose dans les aliments et les fluides corporels du corps humain. Les enzymes biologiques du corps humain peuvent reconnaître avec précision les molécules de glucose et ont un haut degré de spécificité. Cependant, la chimie de synthèse a une reconnaissance spécifique des molécules de glucose. La structure est très difficile. En effet, la structure moléculaire des molécules de glucose et de ses isomères (tels que le galactose, le fructose, etc.) sont très similaires et ne possèdent qu'un seul groupe fonctionnel hydroxyle, difficile à identifier chimiquement avec précision. Les quelques ligands chimiques qui ont été signalés comme ayant une capacité de reconnaissance spécifique au glucose ont presque tous des problèmes tels qu'un processus de synthèse compliqué.

Récemment, l'équipe du professeur Yongmei Chen et du professeur agrégé Wang Renqi de l'Université des sciences et technologies du Shaanxi a collaboré avec le professeur agrégé Mei Yingwu de l'Université de Zhengzhou pour concevoir un nouveau type basé sur le système bidenté-β-hydrogel de cyclodextrine. En introduisant précisément une paire de groupes substituants d'acide phénylboronique sur la 2,6-diméthyl-β-cyclodextrine (DMβCD), une fente moléculaire conforme à la structure topologique du D-glucose est formée, qui peut être spécifiquement combinée avec les molécules de D-glucose se lient et libèrent des protons, provoquant le gonflement de l'hydrogel, incitant ainsi l'insuline préchargée dans l'hydrogel à être rapidement libérée dans l'environnement sanguin. La préparation de bidentate-β-cyclodextrine ne nécessite que trois étapes de réaction, ne nécessite pas de conditions de synthèse difficiles et le rendement de la réaction est élevé. L'hydrogel chargé de bidentate-β-cyclodextrine répond rapidement à l'hyperglycémie et libère de l'insuline chez les souris diabétiques de type I, ce qui permet d'obtenir un contrôle à long terme de la glycémie en 12 heures.