Při onemocnění diabetem dochází k poškození tzv. β-buněk v Langerhansových ostrůvcích v pankreatu (slinivce břišní), takže do krve neuvolňují dostatečné množství inzulínu, hormonu, který inicializuje průnik sacharidu glukózy do tělních buněk. Jejich důvtipnou náhradu připravili vědci z University of North Caroline v Chapellu Hillu pod vedením prof.Zhen Gu. Vytvořili systém, který fungováním v mnohem buňky připomíná.

Základem je měchýřek o průměru 1 - 5 mikrometru tvořený fosfolipidovou membránou se zanořenými molekulami speciální bílkoviny, které slouží k transportu molekul glukózy z vnějšku do vnitřní dutiny. Uvnitř je enzym glukozoxidáza zoxiduje na glukonolakton, jež samovolně rychle hydrolyzuje na glukonovou kyselinu. Reakční schéma vidíme na obrázku. Je-li glukózy ve vnějším prostředí dostatek, klesne vnitřní pH vlivem vznikají glukonové kyseliny až pod hodnotu 5,6.

Za těchto podmínek začnou fungovat malinkaté vezikuly, drobné měchýřky s fofoslipidovým obalem (membránou), které plavou v dutině velkého měchýřku. Jejich průměr kolísá kolem 50 nm, takže se jich tam vejde dost. V jejich nitru se nacházejí molekuly hormonu inzulínu. Vezikuly stabilizují molekuly bílkovin na jejich povrchu. V dostatečně kyselém prostředí přesnou tuto funkci plnit. Malé vezikuly splynou s membránou velkého měchýřku a inzulin z jejich nitra se vylije do vnějšího prostředí. Schéma umělé β-buňky vidíme na obrázku (Z.Chen et al., Synthetic beta cells for fusion-mediated dynamic insulin secretion, Nature Chemical Biology, 2017/10/30/online).

John B.Buse z University of North Carolina doplňuje: „Je třeba udělat ještě hodně práce před zahájením studií na lidech. Ale výsledky ukazují, že jde o slibný přístup ke zlepšení nesnadné léčby diabetu.“