देश के लगभग 10 करोड़ डायबिटिक रोगियों में 30 लाख लोग इंसुलिन पर निर्भर, वर्तमान इंसुलिन लेने की पद्धति घातक, आईआईटी भिलाई के शोधकर्ताओं ने सुझाया विकल्प   



The developed system releases Insulin in response to elevated blood glucose levels, offering a controlled approach to insulin-dependent diabetes treatment and potentially enhancing convenience and safety in diabetes management

A Video Byte of Dr. Suchetan Pal, Assistant Professor, Department of Chemistry, IIT Bhilai, explaining the importance of this research can be viewed and downloaded from the following link:



BHILAI, 21st August 2023: A multi-institutional team led by researchers from IIT Bhilai, including scientists from Shiv Nadar Institution of Eminence, Delhi, NCR, and Shri Rawatpura Sarkar Institute of Pharmacy, Chhattisgarh, have successfully engineered a novel Insulin-delivery platform.


This hydrogel-based drug delivery system has the ability to release Insulin in a controlled manner in response to elevated blood glucose levels- mimicking the natural insulin secretion process of healthy pancreatic cells. The study led by Dr Suchetan Pal, Assistant Professor, Department of Chemistry, IIT Bhilai, promises a safe and efficient method of supplying Insulin to insulin-dependent diabetic patients.

Highlighting the limitations of current Insulin injection methods, Dr Suchetan Pal, Assistant Professor, Department of Chemistry, IIT Bhilai said, “Current insulin injection methods have some limitations. They do not work quite like the body’s natural system and can be fatal. The current Insulin injection methods can also make blood sugar levels drop dangerously low, and patients might have to rely on them forever.”


Seeking improved methods of insulin delivery, the researchers at IIT Bhilai explored the innovative application of hydrogels. Hydrogels are biocompatible polymers that are characterized by high water content and are being studied for controlled drug release in various medical fields including cardiology, oncology, immunology, wound healing, and pain management. The researchers encapsulated insulin in specially designed hydrogels that can be administered instead of direct insulin injections.


Drawing inspiration from the body’s natural insulin secretion process triggered by glucose, the team designed the hydrogels such that they would release insulin when glucose levels are elevated. This was achieved by crosslinking polyvinyl alcohol with tiny particles of chitosan, an ingredient derived from shellfish and crabs’ outer skeletons. The crosslinker, formylphenylboronic acid (FPBA), responds to glucose levels and releases the insulin that is encapsulated inside the hydrogel.



Through comprehensive experiments involving small-molecule drug analogs and macromolecular insulin, the team demonstrated that the hydrogels released insulin predominantly under hyperglycemic (high glucose) conditions. The safety and antidiabetic efficacy of insulin-loaded hydrogels were confirmed through tests in a type I rat model.


Emphasizing the versatility of these hydrogels, Dr. Pal added, “These modular hydrogels can take the form of microneedles or oral formulations and can prove sustained delivery of insulin in response to elevated blood glucose levels. This could significantly enhance convenience and safety for patients requiring insulin therapy.”


In a paper co-authored by Mr. Akbar Ali, Ms. Saroj, Ms. Sunita Saha, Mr. Sanjay Kumar Gupta, Dr Tatini Rakshit, and Dr Suchetan Pal, the findings of this ground-breaking research have been published in the American Chemical Society journal, Applied Materials and Interfaces.


This study and its discoveries hold significance for India, a country often referred to as the global hub of diabetes. Recent studies by the Indian Council of Medical Research (ICMR), featured in The Lancet, reveal alarming numbers: around 101 million Indians are currently grappling with diabetes. This chronic health ailment, stemming from inadequate insulin generation in the pancreas, results in high blood sugar levels and presents considerable health risks.


Insulin remains a cornerstone therapy for many patients with type 1 diabetes. Presently, individuals with diabetes often resort to daily insulin injections using needles or specialized devices to manage their blood sugar levels. It is estimated that around three million people in India rely on insulin therapy.


Indian Institute of Technology (IIT) Bhilai was established in the State of Chhattisgarh by Ministry of Human Resource and Development in the year 2016. IIT Bhilai offers Bachelor of Technology (BTech), Master of Technology (MTech), Master of Science (MSc) and Doctoral programs (PhD) in various departments. IIT Bhilai has established a 3-D Printing Lab that constitutes an integral part of 3-D Modeling and Design course, a fabrication lab, an electrical lab, a computer lab and a library in a short duration.

देश के लगभग 10 करोड़ डायबिटिक रोगियों में 30 लाख लोग इंसुलिन पर निर्भर, वर्तमान इंसुलिन लेने की पद्धति घातक, आईआईटी भिलाई के शोधकर्ताओं ने सुझाया विकल्प   

भिलाईआईआईटी भिलाई के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक बहु-संस्थागत टीम, जिसमें शिव

नादर इंस्टीट्यूशन ऑफ एमिनेंस, दिल्ली, एनसीआर, और श्री रावतपुरा सरकार इंस्टीट्यूट ऑफ फार्मेसी, छत्तीसगढ़,

के वैज्ञानिक शामिल हैं, ने सफलतापूर्वक एक नया इंसुलिन-डिलीवरी प्लेटफॉर्म तैयार किया है।

यह हाइड्रोजेल-आधारित दवा वितरण प्रणाली ऊंचे रक्त शर्करा (ग्लूकोज) के स्तर के जवाब में नियंत्रित तरीके से इंसुलिन जारी करने की क्षमता रखती है – जो स्वस्थ अग्न्याशय कोशिकाओं की प्राकृतिक इंसुलिन स्राव प्रक्रिया की नकल करती है।

आईआईटी भिलाई के रसायन विज्ञान विभाग के सहायक प्रोफेसर डॉ. सुचेतन पाल के नेतृत्व में किया गया अध्ययन इंसुलिन पर निर्भर मधुमेह रोगियों को इंसुलिन की आपूर्ति करने की एक सुरक्षित और कुशल विधि है।

वर्तमान इंसुलिन इंजेक्शन विधियों की सीमाओं पर प्रकाश डालते हुए, डॉ. सुचेतन पाल, सहायक प्रोफेसर, रसायन

विज्ञान विभाग, आईआईटी भिलाई ने कहा कि वर्तमान इंसुलिन इंजेक्शन विधियों की कुछ सीमाएँ हैं। वे शरीर की

प्राकृतिक प्रणाली की तरह काम नहीं करते हैं और घातक हो सकते हैं। वर्तमान इंसुलिन इंजेक्शन विधियाँ रक्त शर्करा के स्तर को खतरनाक रूप से कम कर सकती हैं, और रोगियों को हमेशा उन पर निर्भर रहना पड़ सकता है।

इंसुलिन वितरण के बेहतर तरीकों की तलाश में, आईआईटी भिलाई के शोधकर्ताओं ने हाइड्रोजेल के अभिनव

अनुप्रयोग का पता लगाया। हाइड्रोजेल बायोकंपैटिबल पॉलिमर हैं जिनमें पानी की मात्रा अधिक होती है और

कार्डियोलॉजी, ऑन्कोलॉजी, इम्यूनोलॉजी, घाव भरने और दर्द प्रबंधन सहित विभिन्न चिकित्सा क्षेत्रों में नियंत्रित

दवा रिलीज के लिए इसका अध्ययन किया जा रहा है। शोधकर्ताओं ने इंसुलिन को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए

हाइड्रोजेल में समाहित किया है जिसे सीधे इंसुलिन इंजेक्शन के बजाय प्रशासित किया जा सकता है।

ग्लूकोज द्वारा शुरू की गई शरीर की प्राकृतिक इंसुलिन स्राव प्रक्रिया से प्रेरणा लेते हुए, टीम ने हाइड्रोजेल को इस

तरह डिजाइन किया कि ग्लूकोज का स्तर ऊंचा होने पर वे इंसुलिन जारी करेंगे। यह पॉलीविनाइल अल्कोहल को

चिटोसन के छोटे कणों के साथ क्रॉसलिंक करके हासिल किया गया था, जो शेलफिश और केकड़ों के बाहरी कंकाल से

प्राप्त एक घटक है। क्रॉसलिंकर, फॉर्माइलफेनिलबोरोनिक एसिड (एफपीबीए), ग्लूकोज के स्तर पर प्रतिक्रिया करता है

और हाइड्रोजेल के अंदर मौजूद इंसुलिन को रिलीज करता है।

छोटे-अणु दवा एनालॉग्स और मैक्रोमोलेक्यूलर इंसुलिन से जुड़े व्यापक प्रयोगों के माध्यम से, टीम ने प्रदर्शित किया

कि हाइड्रोजेल मुख्य रूप से हाइपरग्लाइसेमिक (उच्च ग्लूकोज) स्थितियों के तहत इंसुलिन जारी करते हैं। 

श्री अकबर अली, सुश्री सरोज, सुश्री सुनीता साहा, श्री संजय कुमार गुप्ता, डॉ तातिनी रक्षित, और डॉ सुचेतन पाल

द्वारा सह-लिखित अमेरिकन केमिकल सोसाइटी जर्नल, एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस के पेपर में, इस अभूतपूर्व

शोध के निष्कर्ष प्रकाशित किए गए हैं।

यह अध्ययन और इसकी खोजें भारत के लिए महत्व रखती हैं, एक ऐसा देश जिसे अक्सर मधुमेह का वैश्विक केंद्र कहा

जाता है। द लांसेट में छपे भारतीय चिकित्सा अनुसंधान परिषद (आईसीएमआर) के हालिया अध्ययन से चौंकाने वाले

आंकड़े सामने आए हैं: लगभग 101 मिलियन भारतीय वर्तमान में मधुमेह से जूझ रहे हैं। अग्न्याशय में अपर्याप्त

इंसुलिन उत्पादन से उत्पन्न होने वाली यह पुरानी स्वास्थ्य बीमारी, जिसके परिणामस्वरूप उच्च रक्त शर्करा का स्तर

होता है और काफी स्वास्थ्य जोखिम उत्पन्न होता है।

टाइप 1 मधुमेह वाले कई रोगियों के लिए इंसुलिन एक आधारशिला चिकित्सा बनी हुई है। वर्तमान में, मधुमेह से

पीड़ित व्यक्ति अपने रक्त शर्करा के स्तर को प्रबंधित करने के लिए अक्सर सुइयों या विशेष उपकरणों का उपयोग

करके दैनिक इंसुलिन इंजेक्शन का सहारा लेते हैं। अनुमान है कि भारत में लगभग तीन मिलियन लोग इंसुलिन थेरेपी पर निर्भर हैं।






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