①课题来源与背景： 糖尿病是一种胰岛素分泌异常而导致血糖不能正常代谢的疾病，在药物治疗方面主要依赖于皮下注射胰岛素。然而，该治疗方法存在一些缺陷，例如因不能根据糖尿病人的血糖水平及时调控胰岛素量而导致的低血糖、注射部位肌肉萎缩等。针对该问题，各种新型的糖尿病治疗体系逐渐出现，葡萄糖刺激响应体系作为一种新型治疗方法的关键技术，其能够通过接受来自外界葡萄糖浓度的变化，自调节胰岛素释放以控制环境中葡萄糖水平的正常，这种通过模拟胰岛功能的思路，使得智能体系能帮助糖尿病病人保持正常的血糖水平。智能调控胰岛素释放体系的关键是能对葡萄糖产生特殊响应的物质。 伴刀豆蛋白A是一种来自于刀豆植物的非糖蛋白，其在生理pH值时（大约pH7.4），每4个伴刀豆蛋白A分子能与4个葡萄糖分子形成1个稳定的四聚体复合物。相对于多糖链上的葡萄糖残基，伴刀豆蛋白A对游离的葡萄糖分子亲和力更强，所以，伴刀豆蛋白A能显示出对周围环境中葡萄糖的响应性，近年来伴刀豆蛋白A在智能调控胰岛素释放体系的研究领域备受关注。 天然多糖来源于自然界，安全无毒，具有很好的生物相容性和降解性，在生物医用材料领域已成为一类重要的原材料。广东省沿海虾、蟹产量十分丰富，研究发现虾、蟹壳中的甲壳素可反应生成壳聚糖，较好生物相容性和降解性使其在生物材料领域显示出广阔的应用前景。为了使糖尿病患者更好地控制血糖，本报告以壳聚糖和普鲁兰为原料合成两亲性多糖衍生物，将它们与胰岛素和伴刀豆蛋白A复合制备成复合纳米粒及水凝胶，这些体系能够根据葡萄糖浓度变化而智能调控胰岛素的释放。

    ②研究目的与意义： 为克服胰岛素注射法治疗糖尿病过程中存在的缺陷（如低血糖、注射部位肌肉萎缩等），开发利用壳聚糖海洋生物资源以及普鲁兰多糖资源，本项目研究开发根据葡萄糖浓度变化而智能调控胰岛素释的三种多糖体系（包括两亲性壳聚糖纳米粒体系、两亲性普鲁兰多糖纳米粒体系和普鲁兰多糖水凝胶体系），研究成果将在胰岛素闭环泵等治疗方法中具有较好的应用前景。

    ③主要论点与论据 论点：为克服胰岛素注射法治疗糖尿病过程中存在的缺陷（如低血糖、注射部位肌肉萎缩等），开发利用壳聚糖海洋生物资源以及普鲁兰多糖资源，本项目研究开发根据葡萄糖浓度变化而智能调控胰岛素释的三种多糖体系（包括两亲性壳聚糖纳米粒体系、两亲性普鲁兰多糖纳米粒体系和普鲁兰多糖水凝胶体系）。这些体系生物安全性较好，能够根据葡萄糖浓度的变化而智能调控胰岛素的释放。本项目研究成果将在胰岛素闭环泵等治疗方法中具有较好的应用前景。 论据： （1）两亲性壳聚糖纳米粒体系：以壳聚糖为原料，合成出偶联葡萄糖和脱氧胆酸基团的两亲性壳聚糖衍生物（Malt-DC-Chit），通过FTIR和1H NMR法进行化学结构分析。制备出Malt-DC-Chit/伴刀豆蛋白A/胰岛素复合纳米粒，在扫描电镜照片中观察到纳米粒呈不规则的粒子，粒径约为50-100 nm。体积排除色谱法研究结果表明，Malt-DC-Chit/伴刀豆蛋白A/胰岛素复合纳米粒显示出智能调控胰岛素释放的性能。圆二色谱法研究结果显示，从纳米粒中释放出来的胰岛素构象基本未改变，仍然保持其活性。以大鼠成骨细胞作为模型细胞，研究结果表明Malt-DC-Chit/伴刀豆蛋白A/胰岛素复合纳米粒的细胞安全性较高，具有较好的生物应用安全性。 （2）两亲性普鲁兰多糖纳米粒体系：以普鲁兰多糖为原料，合成出偶伴刀豆蛋白A和胆固醇基团的两亲性普鲁兰多糖衍生物（CPUL-Chol-ConA），通过FTIR和1H NMR法进行化学结构分析。制备出负载胰岛素的胰岛素/CPUL-Chol-ConA纳米粒，在扫描电镜照片中观察到纳米粒呈球形粒子，粒径约为200-300 nm。体外释放研究结果表明，与Malt-DC-Chit/伴刀豆蛋白A/胰岛素复合纳米粒相比，胰岛素/CPUL-Chol-ConA纳米粒显示出更好的智能调控胰岛素释放的性能。 （3）普鲁兰多糖水凝胶体系：以羧酸化普鲁兰衍生物（CPUL）为原料，与伴刀豆蛋白A通过化学反应制备出化学交联的CPUL-ConA水凝胶，采用FTIR法进行化学结构分析，CPUL-ConA水凝胶显示出较好的葡萄糖响应性。采用动态频率扫描模式研究了水凝胶的流变性能，在扫描电镜照片中观察到胰岛素/CPUL-ConA水凝胶的交联网络结构及被负载的胰岛素粒子。进一步制备出负载胰岛素的胰岛素/CPUL-ConA水凝胶，体外释放研究结果表明其能根据环境中葡萄糖浓度智能调控胰岛素释放的性能，在胰岛素闭环泵中具有较好的应用前景。

    ④创见与创新： 以天然多糖（壳聚糖和普鲁兰）为原料，制备了生物安全性较好的三种多糖体系（包括两亲性壳聚糖纳米粒体系、两亲性普鲁兰多糖纳米粒体系和普鲁兰多糖水凝胶体系），它们能够根据葡萄糖浓度的变化而智能调控胰岛素的释放，并且胰岛素的构象和活性基本不变。本项目研究成果将在胰岛素闭环泵等治疗方法中具有较好的应用前景。

    ⑤社会经济效益，存在的问题： 由于该项目为基础理论研究，暂无社会经济效益及存在的问题。

    ⑥历年获奖情况：暂未获奖。