V ľudskom tele sa energetický metabolizmus opiera najmä o cyklus trikarboxylových kyselín, ktorý využíva ako energetickú látku D-glukózu. V dlhodobom vývoji si ľudské telo vytvorilo sofistikovaný a špecifický biologický systém, ktorý rozpoznáva a metabolizuje molekuly glukózy. So zlepšením životnej úrovne ľudí cukrovka, „tichý zabijak“, vážne ohrozila zdravie ľudí a priniesla do spoločnosti veľkú ekonomickú záťaž. Časté hladiny glukózy v krvi a injekcie inzulínu prinášajú pacientom nepohodlie. Existujú aj potenciálne riziká, ako sú ťažkosti s kontrolou injekčnej dávky a šírenie krvných ochorení. Preto je vývoj bionických biomateriálov na uvoľňovanie inteligentného inzulínu s riadeným uvoľňovaním ideálnym riešením na dosiahnutie dlhodobej kontroly hladín glukózy v krvi u diabetických pacientov.

V potravinách a telesných tekutinách ľudského tela je mnoho druhov izomérov glukózy. Biologické enzýmy ľudského tela dokážu presne rozpoznať molekuly glukózy a majú vysoký stupeň špecifickosti. Avšak syntetická chémia má špecifické rozpoznávanie molekúl glukózy. Štruktúra je veľmi náročná. Je to preto, že molekulárna štruktúra molekúl glukózy a jej izomérov (ako galaktóza, fruktóza atď.) sú veľmi podobné a majú iba jednu hydroxylovú funkčnú skupinu, ktorú je ťažké presne chemicky identifikovať. Tých niekoľko chemických ligandov, o ktorých sa uvádza, že majú schopnosť rozpoznávať špecifickú glukózu, takmer všetky majú problémy, ako je komplikovaný proces syntézy.

Nedávno tím profesora Yongmei Chena a docenta Wanga Renqiho z Shaanxi University of Science and Technology spolupracoval s docentom Mei Yingwu z univerzity Zhengzhou na návrhu nového typu založeného na bidentátnom-β-hydrogélovom systéme cyklodextrínu. Presným zavedením páru substitučných skupín kyseliny fenylborónovej na 2,6-dimetyl-β-cyklodextrín (DMβCD) sa vytvorí molekulárna štrbina zodpovedajúca topologickej štruktúre D-glukózy, ktorú možno špecificky kombinovať s molekulami D-glukózy. a uvoľňujú protóny, čo spôsobí napučiavanie hydrogélu, čím sa urýchli uvoľnenie vopred naplneného inzulínu v hydrogéli do krvného prostredia. Príprava bidentát-p-cyklodextrínu vyžaduje iba tri kroky reakcie, nevyžaduje drsné podmienky syntézy a výťažok reakcie je vysoký. Hydrogél naplnený bidentát-β-cyklodextrínom rýchlo reaguje na hyperglykémiu a uvoľňuje inzulín u diabetických myší typu I, čím je možné dosiahnuť dlhodobú kontrolu hladín glukózy v krvi do 12 hodín.