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La nature réalise une fonction remarquable grâce à la formation de matériaux transitoires et hors d'équilibre obtenus par un apport énergétique continu. Le rôle des enzymes dans la catalyse de transformations chimiques pour alimenter de tels processus, souvent dans le cadre de signaux dirigés par des stimuli, régit à la fois la formation et la durée de vie des matériaux. Inspiré par les structures nanométriques hors d'équilibre complexes du monde vivant, ce travail vise à créer des matériaux transitoires en présence d'un stimulus de glucose consommable sous le contrôle enzymatique de la glucose oxydase. Comparés aux matériaux réagissant traditionnellement au glucose, qui conçoivent généralement une dégradation pour libérer de l'insuline en cas de forte concentration de glucose, les matériaux hydrogels nanofibrillaires transitoires présentés ici sont stabilisés en présence de glucose mais déstabilisés dans des conditions de glucose limité pour libérer le glucagon encapsulé. Dans le contexte du contrôle de la glycémie, le glucagon offre un antagoniste clé à l'insuline pour répondre à l'hypoglycémie en signalant la libération de glucose stocké dans les tissus afin de restaurer des niveaux normaux de glucose sanguin. En conséquence, ces matériaux sont évalués en capacité prophylactique chez des souris diabétiques pour libérer du glucagon en réponse à une chute brutale de glucose sanguin provoquée par un surdosage d'insuline. La livraison de glucagon utilisant des hydrogels nanofibrillaires alimentés par le glucose réussit à limiter l'apparition et la gravité de l'hypoglycémie chez les souris. Cette stratégie générale ouvre à un nouveau paradigme dans les matériaux réagissant au glucose, exploitant le glucose comme signal stabilisateur pour la livraison réactive de glucagon dans la lutte contre l'hypoglycémie. De plus, comparé à la plupart des rapports fondamentaux atteignant des classes de matériaux hors d'équilibre et/ou alimentées, ce travail présente un exemple fonctionnel rare utilisant un combustible pertinent pour la maladie pour alimenter la mise en œuvre d'un traitement.
Yu et al. (Mon,) ont étudié cette question.