ג'לטין הוא תוצר של הידרוליזה חלקית של קולגן. מולקולת הקולגן מורכבת משלושה סליל שרשרת פוליפפטיד, שנוצר על ידי סלילה אחד של השני בתהליך הטיפול, מולקולות הסליל של מולקולות הקולגן לשרשרת פוליפפטידית אחת (אלפא) של רכיבי אלפא ומורכבת משני רכיבי בטא של שרשרת אלפא ומורכבת של שלושה רכיבי גמא של שרשרת אלפא, כמו גם ביניהם, ופחות או יותר ממרכיבי האלפא גמא - מרכיבי השרשרת המולקולרית של השברים. ניתן לראות שג'לטין הוא מערכת פולידיספרסת עם חלוקת משקל מולקולרית מסוימת. התפלגות המשקל המולקולרית משתנה בהתאם לתנאי עיבוד שונים ומשפיעה על התכונות הפיזיקליות והכימיות של ג'לטין.
יישומים ברפואה
1. חומר קפסולה
ג'לטין נמצא בשימוש נרחב בתחום הרפואה בגלל הפירוק הביולוגי שלו, התאימות הביולוגית הטובה ויכולת יצירת הסרט. יש יותר מעשרה סוגים של חומרי גלם הדרושים לייצור מעטפת הקפסולה. ביניהם, ג'לטין תופס את המקום הראשון, המהווה יותר מ-90% מאיכות מעטפת הקפסולה.
למרות שלקפסולות ג'לטין יש יתרונות רבים, יש להן גם כמה חסרונות:
1) בשל נוכחותם של קבוצת אלדהיד, קבוצת אימין או קבוצת קטון, קל להתרחש קישור צולב בתהליך האחסון של קפסולות, יצירת רשת ג'לטין יציבה, האטה של פירוק כמוסות והפחתת הזמינות הביולוגית שלהן;
2) ג'לטין מופק מעור או מעצם של בעלי חיים, ולכן לא נוח לצמחונים להשתמש בו;
3) כמוסות ג'לטין עשויות מעור או עצם של בעלי חיים, אשר קל להפיץ את מחלת המוח הספוגית המידבקת - מחלת הפרות MAD;
4) התכונות המכניות של מעטפת הקפסולה הרכה מושפעות בקלות מהטמפרטורה והמים -- תוספת של חומר פלסטי במעטפת הקפסולה מגבירה את חדירות החמצן ומעבר המים בין מעטפת הקפסולה לתוכן, ומאוד לכמות קטנה של החלפות מים תהיה השפעה רבה על פירוק תרופות;
5) בכמוסה הרכה יש גם תופעת נדידת תרופות.לכן, יש צורך לחפש ג'לטין שונה או תחליפי ג'לטין לשיפור הפגמים של כמוסות ג'לטין.
החלופות של כמוסות ג'לטין הן מסטיק צמחי (מסטיק קונג'אק, מסטיק ערבי וכו'), מסטיק מיקרוביאלי (קסנטן גאם, ג'לן גאם וכו'), מסטיק אצות (קרגינן, אלגינט וכו'), עמילן וכו'.
2. מרחיב פלזמה
ג'לטין, פוליפפטיד ביוגני, הוא מוצר שעבר הידרוליזה של קולגן ובעל תאימות ביולוגית טובה. ג'לטין יכול לשמש כתחליף פלזמה בפרקטיקה הקלינית. הוא משמש בעיקר כתוסף נפח דם לטראומה כירורגית והלם היפו-וולמי. פוליג'לין הוגדרה כתרופה בסיסית על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO)
3. הנדסת רקמות ואספקת תרופות
ג'לטין נמצא בשימוש נרחב בהנדסת רקמות ומערכת אספקת תרופות בגלל התאימות הביולוגית הגבוהה שלו, הפירוק הביולוגי, ללא תוצרי לוואי אחרים, ללא אימונוגניות ותאימות דם לאחר פירוק in vivo, ואותם רכיבים ותכונות ביולוגיות כמו קולגן. עבור רקמת עצם, פיגום רקמת עצם אידיאלי צריך להיות בעל פעילות ביולוגית, חוזק מכני מספיק והיצמדות קלה של תאים, אך ג'לטין מתפרק במהירות in vivo ויש לו תכונות מכניות גרועות. ג'לטינים או ג'לטינים מותאמים יכולים לשמש גם כווקטורים לא ויראליים למתן תרופות גנטיות, שיכולות לפתור את הבעיות של ציטוטוקסיות ואימונוגניות של נשאים קטיוניים מסורתיים.
4. ריפוי פצעים
לג'לטין רפואי יש תפקידים של חיטוי, בידוד, הגנה על פצעים, הידרציה לרקמות וכו'. ניתן להשתמש בו לטיפול במחלות כמו דימום טראומה ודימום ניתוחי, ולשפר את הסימפטומים של כוויות וכוויות קור.
5. מוצרים רפואיים אחרים
ג'לטין משמש גם בייצור מוצרים רפואיים כמו ספוגים המוסטטים ומסכות עור, והוא ממלא תפקיד באבחון עזר של מחלות.
היישום של ג'לטין ברפואה נהנה מתכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות, כגון ג'לטיניות, תאימות ביולוגית ותכונות מכניות מתכווננות, שהופכות את הג'לטין לאחד מהחומרים הביולוגיים ההכרחיים בתחום הרפואי. עם הפיתוח של מחקר ביו-חומרים, סיכוי היישום של ג'לטין ברפואה יהיה רחב יותר.
