Glucose-Responsive Chitosan Nanoparticle/Poly(vinyl alcohol) Hydrogels for Sustained Insulin Release In Vivo

乙烯醇 壳聚糖 自愈水凝胶 材料科学 药物输送 体内 胰岛素 纳米颗粒 控制释放 纳米技术 生物医学工程 生物物理学 化学工程 聚合物 化学 生物化学 高分子化学 复合材料 医学 内科学 生物技术 工程类 生物
作者
Akbar Ali,Saroj Saroj,Sunita Saha,Sanjay Gupta,Tatini Rakshit,Suchetan Pal
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (27): 32240-32250 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acsami.3c05031
摘要

Stimuli-responsive hydrogels (HGs) with a controlled drug release profile are the current challenge for advanced therapeutic applications. Specifically, antidiabetic drug-loaded glucose-responsive HGs are being investigated for closed-loop insulin delivery in insulin-dependent diabetes patients. In this direction, new design principles must be exploited to create inexpensive, naturally occurring, biocompatible glucose-responsive HG materials for the future. In this work, we developed chitosan nanoparticle/poly(vinyl alcohol) (PVA) hybrid HGs (CPHGs) for controlled insulin delivery for diabetes management. In this design, PVA and chitosan nanoparticles (CNPs) are cross-linked with a glucose-responsive formylphenylboronic acid (FPBA)-based cross-linker in situ. Leveraging the structural diversity of FPBA and its pinacol ester-based cross-linkers, we fabricate six CPHGs (CPHG1-6) with more than 80% water content. Using dynamic rheological measurements, we demonstrate elastic solid-like properties of CPHG1-6, which are dramatically reduced under low-pH and high-glucose environments. An in vitro drug release assay reveals size-dependent glucose-responsive drug release from the CPHGs under physiological conditions. It is important to note that the CPHGs show appreciable self-healing and noncytotoxic properties. Promisingly, we observe a significantly slower insulin release profile from the CPHG matrix in the type-1 diabetes (T1D) rat model. We are actively pursuing scaling up of CPHGs and the in vivo safety studies for clinical trial in the near future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
musiuuu发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
TYT应助碎碎采纳,获得10
1秒前
dde发布了新的文献求助10
1秒前
Ziva发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
飞云完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
LIZHEN发布了新的文献求助10
5秒前
Jasper应助rio采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
万能的翔王完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
cyx完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
科研通AI6.2应助zwd采纳,获得10
11秒前
11秒前
wangwang发布了新的文献求助10
11秒前
Jenny完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
整齐易巧发布了新的文献求助10
13秒前
quanna发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
LIZHEN发布了新的文献求助10
15秒前
wangyx完成签到,获得积分10
15秒前
无名发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小媛子呀发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
20秒前
七听发布了新的文献求助10
20秒前
机器猫nzy发布了新的文献求助10
21秒前
茫然树茫然果完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
wkyt发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7714940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9270212
关于积分的说明 20080726
捐赠科研通 7291285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298316
关于科研通互助平台的介绍 2452559
邀请新用户注册赠送积分活动 2305782