水凝胶、慢性伤口与纳米技术的交叉研究:2009年至2024年的文献计量分析

时间:2026年2月12日
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

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纳米水凝胶在慢性伤口管理中的应用研究及全球文献计量分析。通过Web of Science Core Collection数据库检索2009-2024年相关文献704篇,分析显示中国贡献最大,中科院产出最高,陈湖为核心研究者。国际生物大分子杂志发文量居首。重点领域包括药物递送系统(243次)、伤口愈合(182次)、体外实验(116次)、水凝胶(111次)。研究揭示了纳米水凝胶在保湿、促愈合、抗菌方面的优势,但临床转化仍需突破。

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作者:石洪硕、杨凯、江伟、游洋、门晓晓、王磊、党春晓
山东中医药大学,中国济南250014

摘要

背景

纳米级水凝胶在慢性伤口管理方面具有巨大潜力,因此本研究采用文献计量分析法来探讨专注于水凝胶、慢性伤口和纳米技术的研究。本文分析了当前全球的研究现状,确定了具有影响力的研究焦点,并为未来的发展提供了方向。

方法

我们全面搜索了Web of Science Core Collection数据库中关于水凝胶、慢性伤口和纳米技术应用的相关研究。利用CiteSpace、VOSviewer和R(版本4.3.1)进行了文献计量分析,以突出最重要的研究成果。

结果

我们的文献检索发现了2009年至2024年间共704篇与水凝胶、慢性伤口和纳米技术应用相关的出版物。中国在这一领域贡献最大,中国科学院的研究产出最多。该机构的陈虎研究员是该领域的杰出代表,而《国际生物大分子杂志》(International Journal of Biological Macromolecules)是发表相关论文最多的期刊。分析中发现的关键词包括“纳米颗粒”(243次)、“伤口愈合”(182次)、“体外”(116次)和“水凝胶”(111次)。

结论

本文系统地总结了过去15年中纳米级水凝胶在慢性伤口管理方面的进展。该领域的重点研究方向包括药物递送系统、抗菌性能、伤口愈合和纳米材料,未来的研究应关注其临床应用。

引言

慢性伤口是一种常见且持续时间较长的外科疾病,其特征是在长时间观察期间伤口愈合缓慢或无法完全愈合[1]、[2]。导致这种复杂且尚未完全理解的病因的因素包括炎症、慢性疾病、感染、血管生成受损、营养不良、衰老、局部压力和水肿[3]。慢性伤口周围的局部组织在组织学上显示出显著的中性粒细胞浸润,导致伤口周围的炎症加剧。活性氧(ROS)和破坏性酶会聚集在这种炎症环境中,从而加剧组织损伤和伤口愈合延迟的恶性循环[4]。我们将慢性伤口分为三种主要类型:糖尿病足溃疡(DFU)、血管性溃疡(静脉性和动脉性)以及压疮,还包括其他类型的溃疡,如放射性溃疡和疤痕引起的慢性溃疡[5]、[6]。这些伤口对健康构成了严重威胁,尤其是对于患有糖尿病、血管疾病和癌症等慢性疾病的老年人[7]。清创、伤口准备、生理盐水敷料和感染管理是传统的治疗方法[8]。然而,这些方法通常无法有效改善局部血液循环或减轻局部炎症。因此,许多患者需要长期治疗并忍受慢性疼痛,这降低了他们的生活质量并增加了经济负担[9]、[10]。
慢性伤口的发病率很高,给全球医疗系统带来了沉重的经济负担,同时增加了截肢和死亡的风险[11]。临床医生使用水凝胶敷料来管理这些伤口并改善愈合效果[12]。这些水凝胶由合成或天然亲水聚合物制成,形成三维网络结构,作为载体发挥作用[13]。它们的生物相容性和可降解性使得这些材料能够在慢性伤口上皮化和重塑过程中起到临时模板的作用。此外,水凝胶具有足够的生物粘附性,可以保持稳定性,从而促进止血并维持最佳的伤口湿度[14]。基于水凝胶的敷料还具有可调性,可以方便地添加细胞、生物分子、生长因子和抗菌剂[15]。
纳米技术的重大创新促进了各种纳米级药物递送系统(nanoDDS)的发展,用于皮肤再生[16]。专家认为,三维聚合物网络构成的纳米水凝胶是管理伤口的最佳配方[17]。这些凝胶的多孔结构能够有效吸收水分,防止脱水并维持湿润的愈合环境[18]。此外,它们的非粘附性可以保护伤口床,同时允许氧气透过,这对愈合至关重要[19]。患者也受益于纳米水凝胶的柔软质地,使治疗过程更加舒适[20]。对伤口敷料的持续研究证明,水凝胶是各种促进愈合的纳米材料的优秀载体[21]。例如,研究表明,含有黄芩素的胆固醇纳米凝胶通过适当的粘度和优异的生物相容性加速了伤口愈合,并在卵磷脂酯诱导的小鼠皮肤炎症模型中实现了皮肤修复。这些纳米凝胶有效抑制了特定的体内炎症标志物,包括水肿、肿瘤坏死因子-α和髓过氧化物酶[22]。
研究人员使用文献计量分析法作为一种定量统计方法,来可视化特定文献领域中的趋势和热点[23]。尽管关于纳米水凝胶在慢性伤口应用的研究正在增加,但相关的文献计量分析仍然较少。本研究通过聚类分析全面评估了现有的纳米水凝胶在慢性伤口研究方面的进展。文献计量分析作为一种工具,有助于理解重要的研究主题和趋势,并评估特定领域内期刊、国家和地区以及作者的分布情况。因此,这种方法为未来的发展和研究方向奠定了基础[24]。然而,关于纳米水凝胶在慢性伤口应用方面的系统文献计量分析仍缺乏。我们利用CiteSpace、VOSviewer和R(版本4.3.1)构建了关于纳米水凝胶在慢性伤口应用的研究知识图谱,以填补这一空白。

出版物来源和搜索方法

本研究使用了Web of Science Core Collection(WoSCC)数据库,检索并分析了2009年至2024年4月15日的英文文献。虽然研究人员通常使用WoSCC和Scopus进行文献计量分析,但我们选择了WoSCC,因为它涵盖了学术界广泛认可的多个重要期刊[25]。补充材料1介绍了本研究中使用的搜索策略。关键搜索词包括“纳米凝胶”(nanogel)、“水凝胶”(hydrogel)和“慢性伤口”(chronic wound)。

全球文献的统计分析

从WoSCC数据库中检索和筛选出的704篇文献包括548篇文章和156篇综述,研究时间跨度为2009年至2024年,h指数为78。
补充材料2展示了所有国家和地区的研究论文的地理分布。排名最高的国家产生了超过一半的704篇出版物。中国发表的论文数量最多,其次是……(原文此处数据缺失)

讨论

伤口管理主要依赖于有效的伤口敷料。本研究是对基于纳米水凝胶的慢性伤口治疗方法的首次全球性文献计量分析。通过这些发现,研究人员获得了该领域的一般模式的结构化和清晰概述[40]。

结论

文献计量分析结果表明,纳米水凝胶在慢性伤口应用方面的研究进展迅速,具有广泛的发展前景。自2011年以来,相关研究快速增长,中国是这一领域最重要的贡献者。重点研究方向包括药物递送系统、抗菌性能、伤口愈合和纳米材料。

伦理批准声明

所有分析均基于文献研究,无需伦理批准或患者同意。

资金来源

本研究得到了山东中医药大学2025年临床研究专项项目(LCKY202523)、上海市科学技术委员会(项目编号21Y11923200)和上海市卫生健康委员会科学研究项目(项目编号202340278)的支持。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本文中的原始贡献包含在文章和补充材料中。如有进一步咨询,请联系通讯作者。

CRediT作者贡献声明

王磊:撰写、审稿与编辑、验证、监督。门晓晓:软件处理、方法学设计、数据管理。石洪硕:撰写、审稿与编辑、验证。游洋:数据可视化、软件处理、方法学设计。江伟:数据可视化、软件处理、数据分析。杨凯:撰写、初步分析、数据管理。党春晓:撰写、初步分析、数据可视化、概念构思。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢CiteSpace和VOSviewer为研究人员提供的免费访问服务。

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