A szivacs az aktuális vércukorszintnek megfelelően tágul és húzódik össze, és szabadítja fel a szükséges mennyiségű inzulint . Az új technikát a daganatos sejteket támadó célzott gyógyszerek alkalmazásában is fel lehet használni.
Az Észak-Karolina Egyetem munkatársai dr. Zhen Gu vezetésével egy gömb alakú, szivacsszerű mátrixot hoztak létre a rákpáncélból kivonható kitozánból. Ebben a mátrixban elszórtan kisebb, porózus polimerből készült nanokapszulák helyezkednek el, amelyek glükóz-oxidáz vagy kataláz enzimet tartalmaznak. A szivacsszerű mátrix egy inzulint tartalmazó magot ölel körül. A teljes mátrix gömb körülbelül 250 mikrométer átmérőjű, és befecskendezhető a betegekbe.
Amikor a cukorbeteg vércukorszintje megemelkedik , a glükóz olyan reakciót vált ki, melynek hatására a nanokapszulákban lévő enzimek hidrogénionokat szabadítanak fel. Ezek az ionok a kitozán szivacsmolekuláihoz kötődnek, amivel pozitív töltésűvé teszik azokat. A pozitív töltöttségű kitozán fonalak eltávolodnak egymástól, ami nagyobb rések kialakulását idézi elő a szivacs pórusaiban, így az inzulin a véráramba kerülhet.
Miután az inzulin felszabadult, a szervezet vércukorszintje csökkenni kezd. Ennek hatására a kitozán elveszíti pozitív töltését, a szálak pedig újra közelebb húzódnak egymáshoz. A szivacs bezáródó pórusai így nem engednek ki több inzulint.
Gu elmondta, hogy a teljes szivacs mátrix méretét akár 100 nanométerre is le lehet csökkenteni, a kitozánt pedig a szervezet fel is tudja szívni, így nem jár hosszú távú egészségügyi hatásokkal. A diabéteszes egereken végzett kísérletben a szivacs mátrix akár 48 óráig is le tudta csökkenteni a vércukorszintet. A technológia továbbfejlesztése közben a kutatók a rákkezeléssel kapcsolatos alkalmazás lehetőségét is vizsgálják.
