В 1922 году в этом же университете он защитил докторскую диссертацию и был награжден золотой медалью. Темой диссертации была роковая болезнь — сахарный диабет, с которым он поклялся свести счеты, будучи еще студентом. Исследования начались с октября 1920 года, когда Бантинг прочитал статью М. Баррона, в которой описывалась блокада панкреатического протока желчными камнями и развивающаяся в этой связи атрофия ацинозных клеток. Бантинг обратился к заведующему кафедрой Джону Маклеоду, считавшемуся ведущим специалистом по диабету, за помощью в проведении экспериментов. Но вначале получил отказ — профессор не принял всерьез проект начинающего ученого.
На свои небольшие сбережения и на деньги, заработанные его ассистентом, студентом-медиком Чарльзом Бестом, за участие в соревнованиях по бейсболу, Бантинг покупал собак и, несмотря на запрещение профессора Джона Маклеода пользоваться его лабораторией, ставил во время его отъезда опыты по удалению у них поджелудочной железы, вызывая сахарную болезнь. 27 июля 1921 года после напряженных экспериментов он ввёл таким животным взятую у здоровых собак вытяжку поджелудочной железы — инсулин, и концентрация сахара в крови больных собак быстро снизилась.
Фредерик Бантинг и Чарльз Бест из поджелудочной железы выделили экстракт с высокой биологической активностью, обладающий способностью снижать уровень сахара в крови. Так, в 1921 году они, основываясь на предшествующих исследованиях, получили в чистом виде гормон лангергансовых «островков» — инсулин. В том же году ученые сообщили о результатах своих исследований на заседании клуба «Физиологического журнала» Торонтского университета, а в декабре выступили перед членами Американского физиологического общества в Нью-Хейвене.
Профессор Маклеод, убедившись в перспективности исследований, использовал все возможности своей кафедры для получения и очистки инсулина. В декабре 1921 года он привлек к работе биохимика Д. Б. Коллина, который очень быстро поставил процесс на поток. В январе 1922 года Бантинг и Бест испытали действие нового препарата, они ввели себе по 10 условных единиц нового лекарства. В это время госпитализировали 14-летнего мальчика в состоянии диабетической комы. Только применение инсулина спасло его от неминуемой смерти. Следующим, кого вернул к жизни доктор Бантинг, был его друг — врач Джилькриста, ставший его верным помощником. Число исцеленных больных, обреченных на смерть, росло в геометрической прогрессии… далее
М.С. Шойфет, «Сто великих врачей»