人體內葡萄糖分子與其同分異構體結構極其相似。人工合成具有高度專(zhuān)一性地識別葡萄糖分子的模擬酶分子難度較大,已報道的少數分子幾乎都存在合成過(guò)程復雜等問(wèn)題。最近,我校輕工科學(xué)與工程學(xué)院陳詠梅教授與食品與生物工程學(xué)院王任其副教授團隊研究利用β-環(huán)糊精空腔直徑與葡萄糖分子尺寸相匹配這一特點(diǎn),精妙設計合成了二齒-β-環(huán)糊精,進(jìn)而制備了基于二齒-β-環(huán)糊精的新型水凝膠體系。該二齒-β-環(huán)糊精可專(zhuān)一性地與D-葡萄糖分子結合并釋放質(zhì)子,造成水凝膠體積溶脹,從而促使水凝膠中預載的胰島素快速釋放到血液環(huán)境中。此新型水凝膠在I型糖尿病小鼠體內快速響應高血糖癥并釋放胰島素,可實(shí)現12小時(shí)內長(cháng)效控制血糖水平。

新型D-葡萄糖配體——二齒-β-環(huán)糊精作用原理
相關(guān)的研究工作以“Biomimetic Glucose Trigger-Insulin Release System Based on Hydrogel Loading Bidentate β-Cyclodextrin”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域國際知名期刊《Advanced Functional Materials》(IF=18.8)(doi.org/10.1002/adfm.202104488)。該研究工作為雙重自我調節智能胰島素釋放系統的開(kāi)發(fā)提供新思路,進(jìn)一步擴大了我校在功能生物材料研究領(lǐng)域的國際影響力。我校為論文第一通訊單位,鄭州大學(xué)梅英武副教授協(xié)助進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202104488
新聞小貼士:
糖尿病不僅是嚴重危害民眾健康的疾病,而且給社會(huì )帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟負擔。頻繁檢測血糖含量和注射胰島素的治療方式給患者帶來(lái)不適,也存在著(zhù)注射劑量難以控制和血液疾病傳播等潛在風(fēng)險。因此,研制智能控釋胰島素釋放的仿生生物材料,是實(shí)現糖尿病患者血糖水平長(cháng)效控制的理想解決方式之一。
(核稿:劉國棟 編輯:郭姍姍 學(xué)生編輯:楊遠世)