Universiti Sains Dan Teknologi Shaanxi Telah Membangunkan Sistem Hidrogel β-siklodekstrin Bidentate, Yang Boleh Mencapai Kawalan Jangka Panjang Paras Glukosa Darah Dalam Masa 12 Jam

 NEWS    |      2023-03-28

undefined

Dalam tubuh manusia, metabolisme tenaga bergantung terutamanya pada kitaran asid trikarboksilik, yang menggunakan D-glukosa sebagai bahan tenaga. Dalam evolusi jangka panjang, tubuh manusia telah membentuk sistem biologi yang canggih dan khusus yang mengenali dan memetabolismekan molekul glukosa. Dengan peningkatan taraf hidup rakyat, diabetes, "pembunuh senyap", telah membahayakan kesihatan orang ramai dan membawa beban ekonomi yang berat kepada masyarakat. Tahap glukosa darah yang kerap dan suntikan insulin membawa ketidakselesaan kepada pesakit. Terdapat juga potensi risiko seperti kesukaran mengawal dos suntikan dan penyebaran penyakit darah. Oleh itu, pembangunan biomaterial bionik untuk pelepasan insulin pelepasan terkawal pintar adalah penyelesaian yang ideal untuk mencapai kawalan jangka panjang paras glukosa darah dalam pesakit diabetes.


Terdapat banyak jenis isomer glukosa dalam kedua-dua makanan dan cecair badan badan manusia. Enzim biologi badan manusia boleh mengenali molekul glukosa dengan tepat dan mempunyai tahap kekhususan yang tinggi. Walau bagaimanapun, kimia sintetik mempunyai pengiktirafan khusus molekul glukosa. Strukturnya sangat sukar. Ini kerana struktur molekul molekul glukosa dan isomernya (seperti galaktosa, fruktosa, dll.) adalah sangat serupa, dan mereka hanya mempunyai satu kumpulan berfungsi hidroksil, yang sukar untuk dikenal pasti secara kimia dengan tepat. Beberapa ligan kimia yang dilaporkan mempunyai keupayaan pengecaman khusus glukosa hampir kesemuanya mempunyai masalah seperti proses sintesis yang rumit.


Baru-baru ini, pasukan Profesor Yongmei Chen dan Profesor Madya Wang Renqi dari Universiti Sains dan Teknologi Shaanxi bekerjasama dengan Profesor Madya Mei Yingwu dari Universiti Zhengzhou untuk mereka bentuk jenis baharu berdasarkan sistem bidentate-β- Hydrogel bagi siklodekstrin. Dengan tepat memperkenalkan sepasang kumpulan substituen asid fenilbornik pada 2,6-dimetil-β-siklodekstrin (DMβCD), celah molekul yang mematuhi struktur topologi D-glukosa terbentuk, yang boleh digabungkan secara khusus dengan molekul D-glukosa mengikat dan melepaskan proton, menyebabkan hidrogel membengkak, dengan itu mendorong insulin pramuat dalam hidrogel dilepaskan dengan cepat ke dalam persekitaran darah. Penyediaan bidentate-β-cyclodextrin hanya memerlukan tiga langkah tindak balas, tidak memerlukan keadaan sintesis yang keras, dan hasil tindak balas adalah tinggi. Hidrogel yang dimuatkan dengan bidentate-β-cyclodextrin cepat bertindak balas terhadap hiperglisemia dan membebaskan insulin dalam tikus diabetes jenis I, yang boleh mencapai kawalan jangka panjang paras glukosa darah dalam masa 12 jam.