Универзитет науке и технологије Схаанки је развио бидентатни β-циклодекстрин хидрогел систем, који може постићи дугорочну контролу нивоа глукозе у крви у року од 12 сати

 NEWS    |      2023-03-28

undefined

У људском телу, енергетски метаболизам се углавном ослања на циклус трикарбоксилне киселине, који користи Д-глукозу као енергетску супстанцу. У дугорочној еволуцији, људско тело је формирало софистициран и специфичан биолошки систем који препознаје и метаболише молекуле глукозе. Са побољшањем животног стандарда људи, дијабетес, „тихи убица”, озбиљно је угрозио здравље људи и донео велики економски терет друштву. Чести нивои глукозе у крви и ињекције инсулина доносе нелагодност пацијентима. Постоје и потенцијални ризици као што су тешкоће у контроли дозе ињекције и ширење болести крви. Стога је развој бионичких биоматеријала за ослобађање инсулина са интелигентним контролисаним ослобађањем идеално решење за постизање дугорочне контроле нивоа глукозе у крви код пацијената са дијабетесом.


Постоји много врста изомера глукозе у храни и телесним течностима људског тела. Биолошки ензими људског тела могу тачно да препознају молекуле глукозе и имају висок степен специфичности. Међутим, синтетичка хемија има специфично препознавање молекула глукозе. Структура је веома тешка. То је зато што су молекуларна структура молекула глукозе и њених изомера (као што су галактоза, фруктоза, итд.) веома сличне и имају само једну хидроксилну функционалну групу, коју је тешко тачно хемијски идентификовати. Неколико хемијских лиганада за које је пријављено да имају способност препознавања специфичне за глукозу, скоро сви имају проблеме као што је компликован процес синтезе.


Недавно је тим професора Ионгмеи Цхена и ванредног професора Ванга Ренкија са Универзитета науке и технологије у Шанксију сарађивао са ванредним професором Меи Иингву са Универзитета Џенгџоу на дизајну новог типа заснованог на бидентат-β-хидрогел систему циклодекстрина. Прецизним увођењем пара супституентских група фенилборне киселине на 2,6-диметил-β-циклодекстрин (ДМβЦД), формира се молекуларни прорез који је у складу са тополошком структуром Д-глукозе, који се може посебно комбиновати са везивањем молекула Д-глукозе и ослобађају протоне, узрокујући да хидрогел набубри, што доводи до брзог ослобађања претходно напуњеног инсулина у хидрогелу у крвну средину. Припрема бидентат-β-циклодекстрина захтева само три корака реакције, не захтева оштре услове синтезе, а принос реакције је висок. Хидрогел напуњен бидентат-β-циклодекстрином брзо реагује на хипергликемију и ослобађа инсулин код мишева са дијабетесом типа И, који могу постићи дугорочну контролу нивоа глукозе у крви у року од 12 сати.