Шэньсигийн Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургууль 12 цагийн дотор цусан дахь глюкозын түвшинг удаан хугацаанд хянах боломжтой хоёр талт β-циклодекстрин гидрогелийн системийг бүтээжээ.

 NEWS    |      2023-03-28

undefined

Хүний биед энергийн солилцоо нь голчлон трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгт тулгуурладаг бөгөөд энэ нь D-глюкозыг эрчим хүчний бодис болгон ашигладаг. Удаан хугацааны хувьслын явцад хүний ​​бие глюкозын молекулуудыг таньж, хувиргадаг боловсронгуй, өвөрмөц биологийн системийг бүрдүүлсэн. Иргэдийн амьжиргааны түвшин дээшилснээр “чимээгүй алуурчин” чихрийн шижин өвчин хүний ​​эрүүл мэндэд ноцтой аюул учруулж, нийгэмд эдийн засгийн хүнд ачаа авчирсан. Цусан дахь глюкозын түвшин, инсулин тарилга нь өвчтөнд таагүй байдал үүсгэдэг. Мөн тарилгын тунг хянахад хүндрэлтэй байх, цусны өвчний тархалт зэрэг болзошгүй эрсдэлүүд байдаг. Иймээс ухаалаг хяналттай инсулин ялгаруулах бионик биоматериалыг боловсруулах нь чихрийн шижинтэй өвчтөнд цусан дахь глюкозын түвшинг удаан хугацаанд хянахад хамгийн тохиромжтой шийдэл юм.


Хүний биеийн хоол хүнс болон биеийн шингэнд олон төрлийн глюкозын изомерууд байдаг. Хүний биеийн биологийн ферментүүд нь глюкозын молекулуудыг үнэн зөв таньж чаддаг бөгөөд өндөр өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч синтетик хими нь глюкозын молекулуудыг тусгайлан хүлээн зөвшөөрдөг. Бүтэц нь маш хэцүү байдаг. Учир нь глюкозын молекулууд ба түүний изомеруудын (галактоз, фруктоз гэх мэт) молекулын бүтэц нь маш төстэй бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн нэг гидроксил функциональ бүлэгтэй байдаг бөгөөд үүнийг химийн аргаар нарийн тодорхойлоход хэцүү байдаг. Глюкозын өвөрмөц таних чадвартай гэж мэдээлэгдсэн цөөн тооны химийн лигандууд бараг бүгдээрээ нарийн төвөгтэй синтезийн үйл явц гэх мэт асуудалтай байдаг.


Саяхан Шааньсигийн Шинжлэх ухаан, технологийн их сургуулийн профессор Ёнмей Чен, дэд профессор Ван Рэнки нарын баг Жэнжоугийн их сургуулийн дэд профессор Мэй Инвүтэй хамтран циклодекстрины бидентат-β-гидрогелийн системд суурилсан шинэ төрлийн загвар зохион бүтээжээ. 2,6-диметил-β-циклодекстрин (DMβCD) дээр фенилбороны хүчлийг орлуулагч хос бүлгийг нарийн нэвтрүүлснээр D-глюкозын топологийн бүтцэд тохирсон молекулын ан цав үүсдэг бөгөөд үүнийг D-глюкозын молекулуудтай тусгайлан нэгтгэж болно. мөн протоныг ялгаруулж, гидрогелийг хавдаж, улмаар гидрогель дахь урьдчилан ачаалагдсан инсулиныг цусны орчинд хурдан гаргахад хүргэдэг. Bidentate-β-cyclodextrin бэлтгэх нь зөвхөн гурван үе шаттай урвал шаарддаг, синтезийн хатуу нөхцөл шаарддаггүй, урвалын гарц өндөр байдаг. Бидентат-β-циклодекстрин агуулсан гидрогель нь гипергликемийн үед хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, 1-р хэлбэрийн чихрийн шижинтэй хулганад инсулин ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь 12 цагийн дотор цусан дахь глюкозын түвшинг удаан хугацаанд хянах боломжтой юм.