美国圣母大学化学和生物分子工程副教授马修·韦伯说:“父母可以在孩子上床睡觉前检查他们的血糖水平，一切看起来都很正常，但在凌晨2点左右，他们的血糖处于危险的低水平——接近昏迷水平。”

韦伯曾听糖尿病儿童的父母描述过对这种情况的恐惧——一个晚上醒来几次检查血糖水平，紧急情况下的恐慌，并在半夜把孩子送到医院。

在严重的情况下，注射胰高血糖素可以稳定血糖水平，让父母有足够的时间让他们的孩子得到医疗照顾。但在一项发表在《美国化学学会杂志》上的新研究中，韦伯正在重新思考胰高血糖素作为一种应急反应的传统使用，将其作为一种预防措施。

在这项研究中，韦伯和他的团队展示了他们是如何成功地开发出一种水凝胶，这种水凝胶在葡萄糖存在的情况下保持完整，但随着水平的下降，水凝胶会慢慢地不稳定，向系统释放胰高血糖素，提高葡萄糖水平。

Webber说:“在葡萄糖反应材料领域，焦点通常是管理胰岛素的传递来控制血糖的峰值。”“控制血糖有两个要素。你既不希望血糖过高也不希望血糖过低。我们基本上设计了一个控制循环，使用水凝胶，当葡萄糖水平下降时，它会分解，并在需要时释放胰高血糖素。”

这种凝胶是以水为基础的三维结构。韦伯将其描述为一种网状结构，就像一堆撒着胰高血糖素的意大利面。根据这项研究，在动物模型中，当葡萄糖水平下降时，凝胶就会溶解，最终分解并释放出胰高血糖素。

韦伯解释说，在未来的理想应用中，凝胶应该在每晚睡前使用。“如果在之后发生低血糖发作，三到五个小时后，孩子正在睡觉，那么该技术将随时准备部署治疗，纠正葡萄糖失衡，防止严重的发作。”

韦伯强调，这项研究还处于非常早期的阶段，1型糖尿病患者的父母和个人不应该期望在短期内看到这种治疗方法。

他说:“最大的挑战之一是将水凝胶设计成在葡萄糖存在时足够稳定，在没有葡萄糖时也足够敏感。”另一个挑战是防止胰高血糖素从水凝胶的网状结构中泄漏出来。虽然团队最终取得了成功，但韦伯说他希望通过进一步的研究来提高稳定性和反应性。

Journal Reference:

1. Sihan Yu, Sijie Xian, Zhou Ye, Irawan Pramudya, Matthew J. Webber. Glucose-Fueled Peptide Assembly: Glucagon Delivery via Enzymatic Actuation. Journal of the American Chemical Society, 2021; DOI: 10.1021/jacs.1c04570