《先进功能材料》双齿β-环糊精水凝胶仿生释放系统

【摘要】

人体通过D-葡萄糖与生物受体的特异性结合启动，具有精细的代谢系统来调节血液中的D-葡萄糖水平，但不能释放胰岛素会诱发高血糖或I型糖尿病。虽然胰岛素输送是一种有效的高血糖治疗形式，但用于按需补充的胰岛素释放的自我调节触发仍然不足。

最近，郑州大学基础医学院梅英武副教授，陕西科技大学Renqi Wang博士、陈咏梅教授团队共同提出了一种仿生葡萄糖触发-胰岛素释放系统，即一种预载胰岛素的双齿 β-环糊精基水凝胶；双自我调节系统显示特定的 D-葡萄糖反应，以实现准确监测和同时按需触发胰岛素释放。D-葡萄糖与双齿β-环糊精之间的特异性结合诱导质子的释放，导致水凝胶的宏观膨胀，随后触发胰岛素的按需和长期补充。相反，D-葡萄糖的异构体，如 D-果糖和 D-半乳糖，会导致水凝胶收缩，并延迟胰岛素释放。I 型糖尿病小鼠模型的体内研究确定，虽然双齿 β-CD 水凝胶预装了短效胰岛素，但它可以在12小时内对血糖水平进行长效控制。相关论文以题为Biomimetic Glucose Trigger-Insulin Release System Based on Hydrogel Loading Bidentate β-Cyclodextrin发表在《Advanced Functional Materials》上。

【主图导读】

示意图1 基于 2,6-O-二甲基-β-CD (DMβCD) D-葡萄糖受体的合成路线。i) D-葡萄糖桥连缀合物 2 和 2' 的合成。ii) 2 在 DMβCD 上的亲核取代。iii）AcOH对硼酸酯键的催化水解以及D-葡萄糖响应性水凝胶溶胀和胰岛素释放的拟议机制。

参考文献：

doi.org/10.1002/adfm.202104488

版权声明：「水凝胶」旨在分享学习交流高分子聚合物胶体学等领域的研究进展。编辑水平有限，上述仅代表个人观点。投稿，荐稿或合作请后台联系编辑。感谢各位关注！