Η Γλυκοβιολογία μελετά τη βιολογία, τη χημική σύνθεση και τη δομή των σακχάρων και των σακχαριτών ως μεμονωμένα μόρια και σε συνδυασμό με άλλα μόρια. Το τεράστιο πεδίο συνδυάζει τις παραδοσιακές επιστήμες και περιλαμβάνει διάφορους ιατρικούς βιοχημικούς και βιοτεχνολογικούς τομείς. Η έρευνα της υποκατηγορίας της γλυκομικής αναλύει τα σάκχαρα και τις συνδυασμένες μοριακές δομές σε σχέση με τη γενετική, την παθολογία και τη φυσιολογία. Με την προηγμένη τεχνολογία, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι αλυσίδες ζάχαρης, ή γλυκάνες, παίζουν πολύ πιο σύνθετο ρόλο από το να λειτουργούν απλώς ως ενεργειακός πόρος για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
Αν και η λέξη «γλυκοβιολογία» εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο αγγλικό λεξικό της Οξφόρδης το 1988, ο καινοτόμος τομέας παρήγαγε προκαταρκτικές ανακαλύψεις στα τέλη του 1800. Συνδυάζοντας την οργανική χημεία και την κυτταρική βιολογία, οι ερευνητές αποκάλυψαν την εξαρτημένη σχέση μεταξύ των σακχάρων και των πρωτεϊνών σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι σχέσεις γλυκάνης-πρωτεΐνης έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία πενικιλίνης.
Μετά την απομόνωση και τη μετάφραση της σύνθετης δομής πρωτεΐνης του κώδικα δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), οι επιστήμονες εντόπισαν τη βάση της ζωής. Οι μελέτες ενίσχυσαν τελικά τον σύγχρονο κόσμο σε πολλούς τομείς, από τη γενετική έως την επίλυση εγκλημάτων. Με παρόμοιο τρόπο, οι ερευνητές ενσωματώνουν τη γλυκοβιολογία με φασματομετρία και φασματοσκοπία για να διαχωρίσουν τα μόρια σακχάρου και πρωτεΐνης-γλυκάνης χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία. Οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι τα μόρια που βρέθηκαν σε απλούς και σύνθετους υδατάνθρακες περιείχαν μια πολύπλευρη γλώσσα, αποδεικνύοντας ότι είναι πολύ πιο περίπλοκα και μεταβλητά από το DNA. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι περισσότερο από το 50 τοις εκατό των πρωτεϊνών του σώματος συνδυάζονται με σάκχαρα.
Από το 2010, οι επιστήμονες δεν είχαν ακόμη κατανοήσει και ξεκλειδώσει ολόκληρη τη γλώσσα της γλυκάνης. Οι γλυκοβιολόγοι έχουν ανακαλύψει ότι η κωδικοποίηση των υδατανθράκων αυξάνεται σε πολυπλοκότητα όταν συνδυάζεται με διάφορα άλλα μόρια. Η πράξη της ενσωμάτωσης σακχάρου και πρωτεϊνών, ή γλυκοζυλίωση πρωτεΐνης, φαίνεται ζωτικής σημασίας για τη σωστή λειτουργία πολλών κυτταρικών δραστηριοτήτων μέσα στο σώμα. Μελέτες που προέρχονται από τη γλυκοβιολογία υποδηλώνουν ότι οι γλυκάνες επηρεάζουν και ρυθμίζουν κάθε πτυχή της κυτταρικής ύπαρξης.
Τα κύτταρα απαιτούν σάκχαρα όχι μόνο για ενέργεια αλλά και για αναγνώριση και αλληλεπίδραση με άλλα κύτταρα. Η βασική δομική ακεραιότητα των κυττάρων βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε σύνθετους συνδυασμούς πρωτεΐνης-γλυκάνης. Η παρουσία υδατανθράκων ελέγχει την εμβρυϊκή ανάπτυξη, ενεργοποιεί αυξητικούς παράγοντες και ρυθμίζει τις ορμόνες. Η πήξη του αίματος, οι ιδιότητες κυτταρικής προσκόλλησης και η δέσμευση με υποδοχείς απαιτούν επίσης μόρια πρωτεΐνης-γλυκάνης. Οι ανακαλύψεις στη γλυκοβιολογία δείχνουν πολλά υποσχόμενες για την περαιτέρω κατανόηση των παθογόνων οργανισμών ενισχύοντας παράλληλα την ανάπτυξη επαναστατικών φαρμάκων.
Ο αναπτυσσόμενος τομέας της γλυκοβιολογίας υπόσχεται ως εργαλείο για την καταπολέμηση βακτηριακών, μυκητιακών και ιογενών λοιμώξεων. Πολλαπλοί επικίνδυνοι ανθεκτικοί στα φάρμακα και μεταλλαγμένοι μικροοργανισμοί που προκαλούν ασθένειες μαστίζουν τις κοινωνίες. Εξερευνώντας και μαθαίνοντας την ανάπτυξη και τη λειτουργία του μορίου πρωτεΐνης-γλυκάνης σε κυτταρικό επίπεδο, οι επιστήμονες ήλπισαν να ξεκλειδώσουν τα μυστικά της ανάπτυξης παθογόνων, της επιβίωσης και των τρωτών σημείων.