Bibliometryczne analizy technologii hydrożelowej w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej (2001-2024)

Podsumowanie

Przedstawiamy protokół przeprowadzający kompleksową analizę bibliometryczną technologii hydrożelowych w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowych w latach 2001–2024, wykorzystując dane i narzędzia wizualizacyjne Web of Science do identyfikacji globalnych trendów, współpracy i obszarów badawczych.

Streszczenie

Niniejsze badanie ustanawia protokół bibliometryczny i wizualizacyjny do systematycznej oceny krajobrazu badawczego, ewolucji tematycznej oraz sieci współpracy technologii hydrożelowych w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej (DFU) w latach 2001–2024. Publikacje zostały pobrane z Web of Science Core Collection, a analizy przeprowadzono za pomocą Bibliometrix, VOSviewer i CiteSpace, aby zbadać trendy publikacyjne, efektywność cytowań oraz granice badań. Łącznie uwzględniono 403 publikacje z 48 krajów, z Chinami, Stanami Zjednoczonymi i Indiami jako głównymi autorami. Wyniki pokazują wykładniczy wzrost liczby badań w ciągu ostatnich dwóch dekad, odzwierciedlając rosnące zainteresowanie interdyscyplinarnymi zaawansowanymi systemami hydrożelowymi. Gorące punkty badań ewoluowały od wczesnych badań nad biokompatybilnością hydrogelową i zatrzymywaniem wilgoci do innowacji takich jak polaryzacja makrofagów, przesłuchiwanie angiogenezy i neurogenezy, antybakteryjne i inteligentne hydrożele oraz strategie syntezy zieleń. W przeciwieństwie do wcześniejszych przeglądów narracyjnych, to badanie wprowadza ilościowe i wizualizacyjne ramy bibliometryczne, które obiektywnie mapują globalną ewolucję naukową oraz ujawniają wzorce współpracy i nowe obszary badawcze. Opracowany protokół stanowi powtarzalny model mapowania wiedzy naukowej oraz kierowania przyszłymi zastosowaniami translacyjnymi i klinicznymi w zarządzaniu DFU.

Wprowadzenie

Wrzody stopy cukrzycowe (DFU), dotykające 15–25% pacjentów z cukrzycą, to przewlekłe rany wywołane neuropatią, niedokrwieniem i infekcją ^1,2. Ich oporne leczenie prowadzi do wysokiego ryzyka amputacji, śmiertelności i obciążeń społeczno-ekonomicznych, co podkreśla pilną potrzebę innowacyjnych terapii³. Hydrożele, trójwymiarowe sieci hydrofilowe polimerowe, zyskały na znaczeniu w zarządzaniu DFU dzięki swoim unikalnym zaletom w gojeniu ran ^2,3. Ich wysoka zawartość wody naśladuje środowiska fizjologiczne, a ich regulowana porowatość ułatwia wymianę gazów, wchłanianie wydzielin oraz kontrolowane podawanie leków (np. środków przeciwdrobnoustrojowych, czynników wzrostu)^4. Dodatkowo, ich biokompatybilność i zdolność do dostosowania się do nieregularnych ran czynią je lepszymi od tradycyjnych opatrunków.

W ciągu ostatnich dwóch dekad technologia hydrożelu ewoluowała od pasywnych materiałów zatrzymujących wilgoć do wielofunkcyjnych "inteligentnych" systemów⁴. Badania na początku lat 2000. koncentrowały się na podstawowych formułach hydrożelu, podczas gdy najnowsze osiągnięcia integrują właściwości reagujące na bodźce (pH/wrażliwość na temperaturę), bioaktywne składniki (komórki macierzyste, nanocząstki) oraz projekty biomimetyczne, które odtwarzają funkcje macierzy zewnątrzkomórkowej 5,6,7,8. Te innowacje rozwiązują specyficzne dla DFU wyzwania, takie jak odporność bakterii, stres oksydacyjny oraz upośledzona angiogeneza ^9,10,11. Najnowsze badania dodatkowo wykazały potencjał zaawansowanych hydrożeli do aktywnego udziału w procesie gojenia ran. Na przykład kationowe dendrytyczne hydrożele o wrodzonej aktywności antybakteryjnej wspierają hemostazę, modulują polaryzację makrofagów oraz przyspieszają osadzanie się kolagenu i angiogenezę w modelach ran cukrzycowych¹². Podobnie hydrożele biopolimerowe wzmocnione nanocząstkami tuszu mątwy wykazują doskonałą przyczepność tkanek, reaktywne wydzielanie się lekkoterykami tlenu oraz fototermalne funkcje antybakteryjne, znacząco poprawiając reepitelizację i unaczynienie w wrzodach cukrzycowych¹³. Ponadto opracowano hydrożele immunoregulacyjne wzmacniane przez hipertermię, które równoważą stres oksydacyjny i poprawiają regulację odporności, zapewniając skuteczne mikrośrodowisko do leczenia ran cukrzycowych. Najnowsze badania nad formułami bioaktywnych hydrożeli do patologicznej regeneracji kości dodatkowo podkreślają ich zdolność do przezwyciężania niekorzystnych mikrośrodowisk i utrzymania dostarczania środków bioaktywnych, podkreślając wszechstronność platform hydrożelowych w medycynie regeneracyjnej¹⁴.

Razem te odkrycia wskazują, że technologie hydrożelowe ewoluowały od pasywnych nośników do bioaktywnych i wielofunkcyjnych systemów zdolnych do koordynacji złożonych szlaków gojenia ran. Niemniej jednak, pomimo tych istotnych postępów eksperymentalnych, literatura interdyscyplinarna pozostaje rozproszona, a niewiele badań ilościowo oceniło ogólną trajektorię badań lub globalne wzorce współpracy w tej dziedzinie¹⁵.

Analiza bibliometryczna oferuje systematyczne, oparte na danych podejście do mapowania ewolucji tej dziedziny, identyfikując trendy, współpracę i pojawiające się granice, których tradycyjne przeglądy narracyjne nie są w stanie zapewnić.¹⁶. Chociaż istniejące przeglądy podsumowują mechanizmy hydrożelu lub wyniki kliniczne, żaden z nich nie analizuje ilościowo trajektorii badań, globalnych wkładów ani luk w wiedzy w okresie 2001–2024. W przeciwieństwie do tradycyjnych przeglądów narracyjnych, analiza bibliometryczna oferuje obiektywne, ilościowe wglądy w globalny krajobraz badawczy i wzorce współpracy, czyniąc ją potężnym narzędziem do identyfikowania nowych obszarów badawczych i innowacji o dużym wpływie. Niniejsze badanie ustanawia systematyczny, ilościowy i powtarzalny protokół bibliometryczny, który wizualizuje globalną ewolucję, kluczowych uczestników oraz pojawiające się granice technologii hydrożelowych w leczeniu DFU. Wyniki mają na celu ukierunkowanie przyszłych badań na innowacje o dużym wpływie oraz przyspieszenie wdrażania terapii opartych na hydrożelu do praktyki klinicznej pacjentów z DFU.

Protokół

Badanie przeprowadziło systematyczną analizę bibliometryczną, aby zidentyfikować i zobrazować trendy badawcze w technologiach hydrożelowych w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej (DFU) w latach 2001–2024. Cały proces pracy obejmował cztery główne etapy: wyszukiwanie literatury, selekcję danych, analizę bibliometryczną oraz wizualizację sieci naukowych i ewolucji tematycznej. Publikacje analizowano za pomocą Bibliometrix (pakiet R, wersja 4.1), VOSviewer (wersja 1.6.17) oraz CiteSpace (wersja 5.7.R5), przy czym do organizacji i tabelacji danych użyto Microsoft Excel (2016).

Wyszukiwanie literatury i zbieranie danych

Systematyczne wyszukiwanie literatury przeprowadzono w zbiorze podstawowym Web of Science (WOSCC) 1 marca 2024 roku. Strategia wyszukiwania stosowała następujące zapytanie specyficzne dla konkretnego tematu:

((((((TS=(stopa cukrzycowa)) LUB TS=(wrzód stopy cukrzycowej)) LUB TS=(DFU)) LUB TS=(wrzód cukrzycowy)) ALBO TS=(rana cukrzycowa)) LUB TS=(przewlekła rana cukrzycowa)) AND ((((TS=(hydrogel)) LUB TS=(na bazie hydrogelu)) LUB TS=(rusztowanie hydrożelowe)) LUB TS=(inteligentny hydrogel))). Publikacje zostały przefiltrowane tak, aby obejmowały wyłącznie oryginalne artykuły naukowe napisane po angielsku w latach 2001–2024. Po pobraniu duplikaty dokumentów usuwano ręcznie, a badania niezwiązane z ranami cukrzycowymi lub aplikacjami hydrożelu były wyłączane, aby zapewnić dokładność i trafność danych. Artykuły nieangielskie zostały wykluczone, aby zachować spójność w zbiorze danych. Łącznie zachowano 403 kwalifikowane artykuły do analizy. Wyczyszczony zbiór danych eksportowano zarówno w formatach "Plain Text", jak i "BibTeX", aby zapewnić kompatybilność z wieloma narzędziami bibliometrycznymi. Szczegółowy proces selekcji przedstawiono na Rysunku 1.

Analiza bibliometryczna i wizualizacza

Aby zapewnić rygor, powtarzalność i kompleksowość analizy bibliometrycznej, zintegrowano cztery specjalistyczne narzędzia do realizacji odrębnych celów analitycznych. Szczegółowe protokoły dla każdego narzędzia, w tym ustawienia parametrów, procesy przetwarzania danych oraz interpretację wyników, zostały przedstawione poniżej. Wszystkie operacje były zgodne ze standaryzowanymi parametrami na różnych platformach, a cały proces został niezależnie zweryfikowany przez dwóch badaczy, aby potwierdzić stabilność analityczną i dokładność¹⁶.

Bibliometrix (pakiet R, wersja 4.1)

Bibliometrix został wykorzystany do ilościowego obliczania wskaźników bibliometrycznych oraz mapowania ewolucji tematycznej, wykorzystując jego solidne funkcje statystyczne oraz integrację z ekosystemem przetwarzania danych R¹⁷. Główny workflow wygląda następująco:

Przygotowanie danych: Wyczyszczony zbiór danych (eksportowany z WOSCC w formatach "Plain Text" i "BibTeX") został zaimportowany do RStudio (wersja 2023.09.1) za pomocą funkcji readFiles(), która obsługuje integrację danych w wielu formatach. Duplikaty rekordów były dodatkowo weryfikowane za pomocą duplikacji(), aby zapewnić spójność z ręcznym selekcjonowaniem.

Obliczenia ilościowych wskaźników:

Roczna produkcja publikacji: Funkcja biblio Analysis() została użyta do wygenerowania kompleksowego obiektu bibliometrycznego, z którego wyodrębniano roczne liczby publikacji za pomocą rocznego Prod(). Złożona roczna stopa wzrostu (CAGR) została obliczona za pomocą funkcji cagr() przy start.year = 2001 oraz end.year = 2024.

Produktywność autorów: Wkłady autorów były kwantyfikowane za pomocą Prod(), z parametrami k = 15, aby wyznaczyć 15 najbardziej płodnych autorów. Indeks H dla każdego autora został obliczony za pomocą funkcji hindex(), która spełnia definicję Hirscha (liczba artykułów z ≥h cytowań).

Wkład instytucjonalny i narodowy: Wyniki instytucjonalne i krajowe analizowano odpowiednio przy użyciu afiliacji Prod() i kraju Prod(), przy czym min.prod = 1, aby uwzględnić wszystkie podmioty współuczestniczące. Procentowe wkłady zostały wyprowadzone przez normalizację indywidualnych wyników względem całkowitego zbioru danych (n = 403).

Występy w czasopismach: Produktywność i wpływ czasopism oceniono za pomocą journalProd(), który wyodrębnia liczbę publikacji na czasopismo. Dane dotyczące impact factor (IF) zostały powiązane za pomocą funkcji journalImpactFactor(), integrując metryki JCR (Journal Citation Reports) za 2023 rok.

Tematyczne mapowanie i ewolucja:

Ekstrakcja słów kluczowych była wykonywana za pomocą terminu Extraction(), gdzie pole = c("TI", "AB", "DE") (tytuł, streszczenie, słowa kluczowe autora) oraz min.freq = 5, aby zachować terminy pojawiające się co najmniej 5 razy. Mapowanie tematyczne zostało wygenerowane za pomocą thematicMap(), z metodą = "MCA" (Multiple Correspondence Analysis) do grupowania słów kluczowych w domeny tematyczne (np. badania fundamentalne kontra nowe granice). Ewolucja tematyczna temporalna została przeanalizowana przez podział zbioru danych na dwa okresy (2001–2021 i 2022–2024) za pomocą rozdzielenia według roku(), a następnie porównawczego mapowania tematycznego w celu identyfikacji przesunięcia paradygmatów.

Analiza cytowań: Łączna liczba cytowań oraz średnia roczna liczba cytowań na publikację została wyodrębniona za pomocą analizy cytowań(), z czasem. okno = 1 do obliczania rocznych wskaźników cytowań.

VOSviewer (wersja 1.6.17)

VOSviewer był wykorzystywany do wizualizacji sieci współpracy (autorów, instytucji, krajów) oraz relacji współcytowań, podkreślając strukturalne wzorce wymiany wiedzy¹⁸. Szczegółowy protokół przedstawia się następująco:

Import i wstępne przetwarzanie danych: Zbiór danych w formacie BibTeX został zaimportowany do VOSviewer: File > Import > bibliographic data > BibTeX files. Rekordy zostały przefiltrowane tak, aby zachować wyłącznie oryginalne artykuły badawcze (zgodnie z etapem czyszczenia zbioru danych), a nazwiska autorów, afiliacje instytucjonalne i nazwy krajów zostały ustandaryzowane (np. "Univ" → "University", "China" → "Chińska Republika Ludowa"), aby uniknąć duplikatów węzłów.

Wizualizacja sieci współpracy:

Sieć współpracy krajowej: Dla sieci współpracy krajowej wybrano opcje następujące: Typ analizy > Współpraca > krajami z minimalną liczbą dokumentów na kraj = 1 (w celu uwzględnienia wszystkich 48 krajów uczestniczących). Algorytm klastrowania VOS został zastosowany z rozdzielczością = 0,5 do generowania klastrów, a sieć była wizualizowana za pomocą układu kierowanego siłą , z rozmiarem węzła proporcjonalnym do liczby publikacji i grubością krawędzi proporcjonalną do liczby współautorskich publikacji. Wskaźnik publikacji wielokrotnych krajów (MCP) dla każdego kraju obliczono jako (liczba współautorskich dokumentów)/(łączna liczba dokumentów na kraj) × 100%.

Sieć współpracy instytucjonalnej: Tutaj wybrano typ analizy > Współpraca > organizacjami z minimalną liczbą dokumentów na organizację = 5 (aby skupić się na głównych współtwórcach). Parametry klastrowania i wizualizacji były zgodne z siecią krajową, przy czym kolor węzłów reprezentował klastry instytucjonalne, a grubość krawędzi wskazywała na częstotliwość współpracy. Gęstość sieci i centralizacja zostały obliczone za pomocą statystyk Network > Network.

Sieć współcytowania autorów: Typ analizy > współcytowania > autorów został wybrany z minimalną liczbą współcytowań = 5, aby zidentyfikować wpływowych autorów. Rozmiar węzła odpowiada całkowitości współcytowania, a grubość krawędzi oznacza częstotliwość współcytowania.

Sieć współcytowań źródeł: Wybrano typ analizy > współcytowania > Źródła z minimalną liczbą współcytowań = 2 (zgodnie z kryterium włączenia do głównych źródeł w badaniu). Algorytm klastrowania Walktrap został zastosowany do grupowania odniesień do klastrów intelektualnych, a centralność pomiędzy tymi obszarami została obliczona, aby zidentyfikować kluczowe badania łączące różne dziedziny badawcze.

CiteSpace (wersja 5.7.R5)

CiteSpace został wykorzystany do analizy klastrów współcytowań oraz wykrywania wybuchów, mając na celu identyfikację nowych obszarów badań i przesunięcia paradygmatów¹⁹. Poniżej szczegółowo opisano protokół krok po kroku:

Konwersja i import danych: Zbiór danych WOSCC "Plain Text" został przekonwertowany do formatu zgodnego z CiteSpace za pomocą Data > Import > Web of Science. Przedział czasowy został ustalony na lata 2001–2024 z rocznymi przekładami czasowymi (Time Sroller = 1 rok), a 50 najczęściej spotykanych terminów w danym przekroju czasu zostało zachowanych (Top N = 50).

Analiza klastrów współcytowania:

Do analizy klastrów współcytowania wybrano Node Type > References oraz Linkage Strength > Cosine z minimalną liczbą współcytowań = 2, aby filtrować znaczące zależności współcytowań. Zastosowano algorytm klastrowania Walktrap (Clustering Algorithm = Walktrap) do generowania intelektualnych klastrów, z etykietami klastrów pochodzącymi z najczęściej spotykanych słów kluczowych w cytujących artykułach. Centralność między-punktowa (próg centralności = 0,1) została użyta do identyfikacji "odniesień mostowych" łączących odrębne klastry, wskazując interdyscyplinarne punkty integracji.

Wykrywanie serii:

Terminy wybuchów i odniesienia do wybuchów zostały zidentyfikowane za pomocą metody Detect Bursts z progiem wybuchu = 2,0 (siła wybuchu) i minimalnym czasem trwania = 2 lata (minimalny okres wybuchu). Terminy burst odzwierciedlają rozwijające się gorące punkty badawcze, natomiast odniesienia do burstów wskazują na wpływowe badania, które przyciągnęły krótkoterminową uwagę badawczą. Trendy czasowe terminów burst były wizualizowane za pomocą Time-Line View w celu śledzenia wzrostu i spadku tematów badawczych w ciągu 24 lat.

Tematyczne śledzenie ewolucji: Połączono skupiska współcytowań i terminy burst, aby stworzyć mapę historiograficzną (Map > Historiographic), z krawędziami reprezentującymi bezpośrednie cytowania między przełomowymi badaniami. Ta mapa ilustruje chronologiczny rozwój kluczowych tematów badawczych.

Microsoft Excel (2016)

Microsoft Excel (arkusz kalkulacyjny) służył jako narzędzie uzupełniające do czyszczenia danych, statystyk opisowych i tabelacji, zapewniając integralność i dostępność danych dla walidacji crosstoolów²⁰. Przepływ pracy wygląda następująco:

Czyszczenie danych: Zbiór danych "Zwykły tekst" eksportowany z WOSCC został zaimportowany do arkusza kalkulacyjnego za pomocą Data > From Text/CSV, z ogranicznikami ustawionymi na wartości oddzielone tabulatorami (TSV). Duplikaty rekordów usuwano za pomocą Data > Remove Duplicates (kluczowe kolumny: DOI, Title, Authors). Nieistotne badania (np. nieangielskie, przeglądy, materiały konferencyjne) zostały wykluczone za pomocą filtra danych > (kryteria filtrowania: Język = Angielski, Typ dokumentu = Artykuł).

Statystyki opisowe:

Badanie obliczyło podstawowe metryki dla wskaźników ilościowych: np. łączna liczba publikacji na kraj (z wykorzystaniem COUNTIF (zakres, kryteria)), procentowy wkład ((Publikacje krajowe / Łączna liczba publikacji) × 100%) oraz średnie roczne cytowania (Łączna liczba cytowań / Lata publikacji). Wskaźniki wpływu czasopisma (IF) zostały podsumowane poprzez powiązanie nazw czasopism z danymi JCR z 2023 roku za pomocą VLOOKUP(), aby dopasować czasopisma i wyodrębnić ich IF.

Tabelacja i walidacja:

Dla kluczowych wyników (np. Top 15 krajów/instytucji/autorów/czasopism powstały ustrukturyzowane tabele, w których kolumny obejmowały "Nazwa podmiotu", "Publikacje", "Procent", "Łączna liczba cytowań" oraz "Średnie cytowań". Dane z wynikami Bibliometrix (np. indeks autora H, roczne liczby publikacji) były weryfikowane krzyżowo, aby zapewnić spójność, rozwiązując rozbieżności poprzez ręczne sprawdzanie oryginalnych rekordów.

Wyniki

Produkcja publikacji i trendy wzrostu

Wstępne poszukiwania wykazały 1610 publikacji dotyczących zastosowań hydrożelu w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej (DFU) z zbiorów Web of Science Core. Po wykluczeniu publikacji niebędących artykułami (np. recenzje, materiały konferencyjne, artykuły redakcyjne) oraz studiów nieanglojęzycznych, zachowano 403 oryginalne artykuły naukowe opublikowane w latach 2001–2024 do wizualizacji i analizy bibliometrycznej. Ten dopracowany zbiór danych zapewnia skoncentrowane badanie recenzowanych osiągnięć technologii hydrożeli dla zarządzania DFU.

Roczna krzywa produkcji naukowej (Rysunek 2A) pokazuje wykładniczy wzrost publikacji dotyczących zastosowań hydrożeli w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej (DFU) w ciągu ostatnich 24 lat, z rocznym wskaźnikiem wzrostu 28,6% (obliczany w latach 2001–2024). Przed 2001 rokiem nie istniały żadne badania w tej dziedzinie. W latach 2001–2010 działalność naukowa w tej dziedzinie była ograniczona, ze średnio około trzema publikacjami rocznie. Od 2010 roku nastąpiła stopniowa zmiana, z roczną liczbą publikacji do 3 w 2010 i 4 w 2011 roku, a następnie nastąpił zmienny wzrost (np. 6 publikacji w 2012, 2 w 2013 i 6 w 2014). Po 2015 roku dziedzina weszła w fazę trwałej ekspansji, osiągając 9 publikacji w 2016 roku i 21 w 2019 roku. W 2020 roku nastąpił dramatyczny przyspieszenie, gdy roczne publikacje wzrosły do 34 publikacji, następnie 38 (2021), 66 (2022), 86 (2023) i 93 w 2024 roku. Ten kierunek sugeruje szybko rosnące ukierunkowanie badań, napędzane postępem w projektowaniu inteligentnych hydrożeli oraz translacyjnych badań klinicznych. Analiza cytowań wykazała, że rok 2019 był szczytem wpływu naukowego, a publikacje z tego roku osiągnęły najwyższą średnią liczbę cytowań (14,3 cytowań rocznie) (Rysunek 2B, Tabela Uzupełniająca 1).

Globalne wkłady krajów i instytucji

W ciągu ostatnich 24 lat badania nad technologią hydrożelu w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej (DFU) objęły 48 krajów. 15 najbardziej produktywnych krajów obejmuje Europę (n = 5), Azję (n = 4), Amerykę Północną (n = 2), Amerykę Południową (n = 1), Afrykę (n = 1) oraz Bliski Wschód (n = 2) (Tabela Uzupełniająca 2). Chiny dominują w tej dziedzinie z częstotliwością publikacji wynoszącą 1 089 zdarzeń (64,3% całkowitej produkcji), następnie Stany Zjednoczone (184, 10,9%) i Indie (143, 8,4%). Razem te trzy kraje stanowią ponad 83% globalnej produkcji badawczej w tej dziedzinie (Rysunek 3A). Stany Zjednoczone były pionierami badań nad hydrogliem DFU, publikując pierwsze badanie w 2001 roku. Chiny weszły na rynek w 2012 roku i szybko przyspieszyły swoją produkcję, wyprzedzając Stany Zjednoczone w 2019 roku i utrzymując światowe przywództwo przez ostatnie pięć lat (Rysunek 3B). Rysunek 3C wskazuje znaczące powiązania współautorstwa między różnymi krajami, przy czym grubsze brązowe linie wskazują na więcej współautorstwa i bliższą współpracę. MCP oznacza proporcję dokumentów w każdym kraju, z co najmniej jednym współautorem pochodzącym z innego kraju. Na Rysunku 3C trzy największe kraje – Chiny, Indie i Stany Zjednoczone – mają wskaźniki współautorstwa odpowiednio 18,4, 11,4 i 17,2%. Chociaż Chiny wykazują "umiarkowany" poziom międzynarodowej współpracy w porównaniu z zachodnimi systemami badawczymi, ten wzorzec prawdopodobnie odzwierciedla samowystarczalny i krajowo usieciowony ekosystem badawczy napędzany przez dużą liczbę lokalnych instytucji i instytucji finansujących. Dla porównania, Stany Zjednoczone i kraje europejskie, mimo mniejszej ogólnej produkcji, wykazują wyższą łączność transnarodową, często pełniąc rolę mostów łączących w przeciwnym razie regionalne sieci azjatyckie. Ta strukturalna asymetria sugeruje, że globalne badania nad DFU-hydrożelem charakteryzują się konfiguracją rdzeń–peryferia — z Chinami jako rdzeniem produktywności, podczas gdy USA i kilku europejskich współpracowników pełni rolę centralnych węzłów, które wzmacniają globalną wymianę wiedzy. Wzmacnianie współpracy międzykontynentalnej może zatem przyspieszyć standaryzację metodologiczną i postęp translacyjny w tej dziedzinie. Analiza cytowań podkreśla nadmierny wpływ naukowy Chin, które otrzymały łącznie 8 377 cytowań — prawie sześć razy więcej niż Indie (1 402) i Stany Zjednoczone (1 372) (Rysunek 3D). Ta dysproporcja podkreśla kluczową rolę Chin w rozwoju innowacji hydrożelowych o dużym wpływie dla DFU.

Łącznie 691 instytucji przyczyniło się do tych badań, a 12 opublikowało ponad 20 artykułów każda (Tabela Uzupełniająca 2). Uniwersytety dominują w tej dziedzinie, zajmując wszystkie pierwsze 10 miejsc w rankingach instytucjonalnych (Rysunek 3E). Chińskie instytucje zdecydowanie prowadzą: Wenzhou Medical University zajmuje pierwsze miejsce (54 publikacje), następnie Huazhong University Of Science And Technology (52 publikacje) oraz Shanghai Jiao Tong University (45 publikacji). Jedynymi instytucjami spoza Azji w pierwszej dziesiątce są Northwestern University w Stanach Zjednoczonych (27 publikacji, 9. miejsce) oraz Teherański Uniwersytet Medyczny (39 publikacji, 6. miejsce). Dodatkowo przeprowadziliśmy analizę sieci, aby zbadać relacje współpracy między instytucjami. Węzły w różnych kolorach reprezentują instytucje, a grubsze linie łączące wskazują na większą współpracę (rysunek 3F). Ilościowo sieć współpracy instytucjonalnej wykazywała umiarkowaną gęstość (0,127), co wskazuje, że choć współpraca między uniwersytetami jest obecna, pozostaje ona nieco rozproszona. Stopień centralizacji (0,356) sugeruje, że kilka dominujących węzłów odgrywa centralną rolę koordynującą. Wśród nich Uniwersytet w Chongqing wykazał najwyższą centralność pomiędzy (179,0) i bliskość (0,014), co sugeruje kluczową pozycję łączącą słabo powiązane klastry instytucjonalne. Huazhong University of Science and Technology oraz Harvard Medical School również wykazały wysokie wartości PageRank (odpowiednio 0,058 i 0,054), co odzwierciedla silną globalną widoczność oraz częste powiązania cytowania lub współautorstwa.

Łącznie te wskaźniki ukazują wzorzec współpracy opartej na hub-and-spoke – kilka chińskich uniwersytetów tworzy gęste skupiska wewnątrznarodowe (np. Wenzhou Medical University, Sichuan University, Nanjing Medical University), podczas gdy kilka międzynarodowych instytucji, takich jak Harvard Medical School, pełni rolę mostów ułatwiających międzyregionalną wymianę naukową. Wzmocnienie tych powiązań między klastrami mogłoby sprzyjać bardziej zintegrowanej globalnej sieci badawczej w zakresie leczenia DFU opartego na hydrożelu.

Czasopisma i produktywność autorów

Łącznie 190 czasopism opublikowało badania dotyczące zastosowań hydrożelu w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej (DFU). Spośród nich 4 czasopisma opublikowały 10 lub więcej artykułów (Rysunek 4A). International Journal of Biological Macromolecules prowadziło z 17 publikacjami, następnie Advanced Healthcare Materials (14 publikacji) i Pharmaceutics (11 publikacji). Spośród 18 najbardziej produktywnych czasopism (Tabela Uzupełniająca 3), 13 zostało sklasyfikowanych jako JCR Q1, a trzy czasopisma osiągnęły impact factor (IF) ≥10: Advanced Healthcare Materials (Q1, IF 10.0), Advanced Functional Materials (Q1, IF 18.5) oraz Chemical Engineering Journal (Q1, IF 13.3). Na podstawie prawa Bradforda zidentyfikowano 17 kluczowych czasopism jako główne platformy dyspozycyjne w tej dziedzinie, a International Journal of Biological Macromolecules i Advanced Healthcare Materials zajęły dwa najbardziej wpływowe (Rysunek 4B). Przeanalizowano trendy czasowe w produktywności i wpływie autorów dla 10 najbardziej płodnych autorów (rysunek 4C). Rozmiar węzła odpowiada rocznemu wolumowi publikacji, a intensywność koloru odzwierciedla roczną liczbę cytowań. Li Y i Liu Y wyłoniły się jako czołowi twórcy, utrzymując się w latach 2018–2024. Prace Liu Y, szczególnie nad hydrożelami przeciwdrobnoustrojowymi, przyniosły wyjątkowy wpływ na cytowanie (Rysunek 4D). Wśród 15 najlepszych autorów pod względem liczby publikacji (rysunek 4E) Wang X (19 artykułów, indeks H 12), Liu Y (16, indeks H 10) oraz Zhao Y (15, indeks H 9) wykazali najwyższe uznanie naukowe, podkreślając ich kluczową rolę w rozwoju dziedziny (Tabela Uzupełniająca 4).

Artykuły z dużą liczbą cytowanych i analiza współcytowań

Globalne cytowania (GC) mierzą częstotliwość cytowań w całej bazie literatury. W ciągu ostatnich 24 lat badania nad technologią hydrożelu w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej (DFU) zgromadziły 15 279 GC. Według rankingów GC, 11 artykułów otrzymało ponad 200 cytowań każdy (Tabela Uzupełniająca 5). Warto zauważyć, że badanie Wanga i in. z 2019 roku w Theranostics zatytułowane "Bioaktywne samoregenerujące się antybakteryjne hydrożele egzosomowe dla przewlekłego gojenia ran cukrzycowych i kompletnej regeneracji skóry" zajęło pierwsze miejsce z 625 GC, co odzwierciedla kluczową rolę w rozwoju projektowania bioaktywnego hydrożelu w terapii DFU (Rysunek 5A)²¹. Lokalne cytowania (LC), obliczane za pomocą bibliometrii na podstawie całego zestawu źródeł użytych w naszym badaniu, określają liczbę cytowań, jaką dokument otrzymuje z literatury zawartej w analizowanym zbiorze. W naszej kolekcji literatury cytowano 98 artykułów z tej dziedziny, łącznie 337 LC, w tym cztery artykuły z ponad 10 LC (Tabela Uzupełniająca 6). Najbardziej wpływowe badanie, przeprowadzone przez Guan i in. (2019), wykazało, że "Trwałe natlenienie przyspiesza gojenie się ran cukrzycowych poprzez promowanie epitelizacji, angiogenezy i redukcji stanu zapalnego", osiągając najwyższą liczbę LC (28 LC), podkreślając jego fundamentalny wpływ na strategie hydrożelowe ukierunkowane na hipoksję (Rysunek 5B)²².

Analiza współcytowania służy jako narzędzie do ujawniania zmian w paradygmatach i szkołach myślenia w badaniach longitudinalnych. Przeprowadziliśmy analizę współcytowań odniesień, aby zbadać wzajemne zależności w literaturze. Analiza współcytowań, wykorzystująca algorytm klastrowania Walktrap, odwzorowała powiązania intelektualne między 50 odniesieniami (minimalne krawędzie współcytowania = 2) (Rysunek 5C). Przegląd z 2005 roku "Wound Healing and Its Impairment in the Diabetic Foot" autorstwa Falanga V, opublikowany w Lancet, osiągnął najwyższą centralność między elementami (204), co podkreśla jego kluczową rolę jako koncepcyjnego mostu łączącego multidyscyplinarne badania nad patofizjologią DFU i interwencjami opartymi na hydrożelu². Ta przełomowa praca pozostaje fundamentem w zrozumieniu barier gojenia się ran u cukrzycy oraz innowacji terapeutycznych.

Ewolucja tematyczna i granice badań

Kierując się wykładniczym wzrostem badań nad hydrożelem nad wrzodami stóp cukrzycowych (DFU) po 2020 roku, podzieliliśmy oś czasu na dwa odrębne okresy, 2001–2021 oraz 2022–2024, aby przeanalizować tematyczną ewolucję tej dziedziny (rysunek 6A). W latach 2001–2021 badania koncentrowały się głównie na podstawowych aspektach technologii hydrożelowej, w tym projektowaniu materiałów (np. testy biokompatybilności, optymalizacja rusztowań) oraz strategiach zarządzania klinicznego (np. zatrzymywanie wilgoci, zapobieganie infekcjom). Kluczowe terminy, takie jak "walidacja in vitro" oraz "skuteczność opatrunków ran", dominowały w literaturze, odzwierciedlając wysiłki mające na celu ustanowienie hydrożeli jako wiarygodnej alternatywy dla tradycyjnych metod leczenia ran. Dla porównania, okres 2022–2024 przyniósł zmianę paradygmatu w kierunku eksploracji mechanistycznej i precyzyjnego rozwoju terapii, gdzie badacze priorytetowo skupiali się na tematach takich jak "dostarczanie czynników wzrostu fibroblastów", "modulacja polaryzacji makrofagów" oraz "neuro-naczyniowe przesłuchy". Ta transformacja podkreśla dojrzewanie dziedziny od innowacji skoncentrowanych na materiałach na dostosowanie mechanizmów, dążąc do rozwiązania biologicznej złożoności przewlekłej cukrzycy rany.

Historyczny bieg badań został zmapowany za pomocą analizy historiograficznej, ujawniając cztery powiązane ze sobą skupiska tematyczne (Rysunek 6B). Czerwony klaster koncentrował się na regulacji stanu zapalnego, zaczynając od Lohmanna i in. (2017), którzy wykazali, że hydrożele na bazie glikozaminoglikanu mogą sekwestrować chemokiny zapalne w ranach cukrzycowych, ratując upośledzone gojenie w modelach mysich²³. Prace te położyły podwaliny pod Shen i in. (2020), którzy rozwinęli dziedzinę, projektując hydrożele chitosanowe z siarczanem do przeprogramowania dysfunkcyjnych makrofagów, przyspieszając tym samym zamykanie ran u myszy cukrzycowych²⁴. Niebieski klaster podkreślił translację kliniczną, czego przykładem są Moon i in. (2021), których randomizowane badanie kontrolowane potwierdziło skuteczność allogennych kompozytów komórek macierzystych pochodzenia tłuszczowego pochodzenia u pacjentów z DFU, łącząc innowacje przedkliniczne z praktyką kliniczną²⁵. Zielony klaster koncentrował się na przełomach mechanistycznych, których przykładem są Xiong i in. (2022), którzy odkryli mechanizm przenikania neurogenezy i angiogenezy pośredniczony przez systemy hydrożelowe, umożliwiający pełną grubość regeneracji rany cukrzycowej²⁶.

Klasteryzacja współwystępowania słów kluczowych dodatkowo wyodrębniła krajobraz badawczy (Rysunek 6C,D). Główne tematy o wysokiej centralności i gęstości obejmowały "hydrożelowe wrzody stopy, angiogeneza" (badanie strategii unaczynienia za pomocą hydrożeli obciążonych czynnikiem wzrostu) oraz "opatrunki lecznicze, wrzody stopy cukrzycowej" (optymalizacja klinicznych formuł dla kontroli wyrzutów). Tymczasem pojawiające się nisze, takie jak "bezpieczeństwo komórek stromalnych szpiku skóry" (badanie interakcji komórek macierzystych z hydrożelem dla gojenia bez blizn) oraz "białka żeli wiążących" (opracowywanie adhezjnych hydrożeli dla ran wymagających anatomicznie), sygnalizowały obszary przełomowe do badań. Warto zauważyć, że współdziałanie "podwójnie ślepych modelowych cytokin" a "infekcjami zapobiegającymi stresem oksydacyjnym" podkreśliło rosnące zainteresowanie rygorystycznymi projektami badań klinicznych i wielofunkcyjnymi systemami hydrożelowymi. Te trendy razem ilustrują przejście tej dziedziny od rozwiązywania ogólnych wyzwań leczenia ran do zwalczania wieloczynnikowej patofizjologii DFU poprzez innowacje interdyscyplinarne. Tematyczna ciągłość między okresami — taka jak ciągłe skupienie na modulacji makrofagów — odzwierciedla zarówno współzależność badań podstawowych i translacyjnych, jak i niezaspokojoną potrzebę terapii pogodzających złożoność biologiczną z praktycznością kliniczną.

DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:

Wszystkie surowe dane użyte do analiz w tym badaniu — w szczególności rekordy bibliometryczne eksportowane z Web of Science Core Collection — zostały przesłane jako Supplementary File 7 (savedrecs.zip).

Rysunek 1: Diagram przepływu badania. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Ewolucja produkcji naukowej w zastosowaniach hydrożelu w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej (2001–2024). (A) Roczna produkcja naukowa. Roczna stopa wzrostu: 20,72%. (B) Średnie liczby cytowanych rocznie. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Analiza wkładów z krajów i afiliacji. (A) Mapa produkcji naukowej i współpracy kraju. (B) Produkcja krajowa w czasie. (C) Kraje autora korespondencyjnego. (D) Dziesięć najczęściej cytowanych krajów i cytowań. (E) Dziesięć najważniejszych afiliacji i produkcji. (F) Sieć współpracy afiliacji. MCP: Publikacja w wielu krajach. SCP: Jedno wydawnictwo krajowe. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 4: Analiza wkładów czasopism i autorów. (A) 15 najważniejszych źródeł. (B) Analiza źródeł podstawowych według prawa Bradforda. (C) Produkcja autorów w czasie. (D) Lokalne cytowania autora. (E) Wpływ autora lokalny według indeksu H. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 5: Analiza cytowań i współcytowania. (A) 15 najczęściej cytowanych artykułów na świecie. (B) 15 najczęściej cytowanych lokalnie artykułów. (C) Sieć współcytowania poprzez strukturę intelektualną. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 6: Analiza obszarów badań i granic. (A) Ewolucja tematyczna. (B) Mapa historiograficzna (Każda krawędź reprezentuje bezpośrednie cytowanie). (C) Mapa tematyczna. (D) Sieć współwystępowania. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Tabela uzupełniająca 1: Roczna produkcja naukowa i średnie cytowań.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 2: 15 najważniejszych krajów i instytucji zajmujących się badaniami nad zastosowaniem hydrożelu w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 3: 18 najbardziej produktywnych czasopism zajmujących się badaniami nad zastosowaniami hydrożelu w leczeniu wrzodów stopy cukrzycowej.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 4: Podsumowanie informacji o 15 najbardziej produktywnych autorach.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 5: 15 najpopularniejszych publikacji według globalnych cytowań.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 6: 15 najpopularniejszych publikacji według lokalnych cytowań. Skróty: LC, lokalne cytaty; GC, globalne cytowania.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 7: savedrecs.zip.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

Ta analiza bibliometryczna dostarcza kompleksowej oceny trendów badawczych w zastosowaniach hydrożeli w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej (DFU) w latach 2001–2024. Technologia hydrożelu stała się przełomowym podejściem w opiece nad ranami na początku lat 2000., napędzana pilną potrzebą rozwiązania utrzymujących się wyzwań klinicznych DFU — przewlekłego zapalenia, zaburzonej angiogenezy oraz infekcji mikrobiologicznych^27,28. Pierwsze kluczowe badanie z 2001 roku badało zastosowanie hydrożeli na bazie glikozaminoglikanu do modulacji mikrośrodowisk ran w modelach gryzoni cukrzycowych, torując podwaliny pod kolejne innowacje. W latach 2001–2010 liczba badań była skąpa, średnio mniej niż 1 publikacja rocznie, co odzwierciedla początkowy etap rozwoju technologii hydrożeli w zarządzaniu DFU. Punkt zwrotny nastąpił w 2012 roku, gdy Lohmann i in. wykazali, że hydrożele mogą sekwestrować chemokiny zapalne w ranach cukrzycowych, ratując wadliwe gojenie w modelach mysich²³. To odkrycie zapoczątkowało zmianę w kierunku projektowania hydrożeli o funkcjach bioaktywnych, takich jak kontrolowane podawanie leków i immunomodulacja.

Od 2015 roku branża odnotowała wykładniczy wzrost, a roczna liczba publikacji wzrosła z 6 w 2015 roku do 93 w 2024 roku. Ten wzrost jest zgodny z postępem w "inteligentnych" hydrożelach — materiałach reagujących na pH, temperaturę lub aktywność enzymatyczną — które dynamicznie oddziałują z mikrośrodowiskami rany⁶. Na przykład Shen i in. (2020) opracowali hydrożele chitozanowe z siarczanem do przeprogramowania dysfunkcyjnych makrofagów, przyspieszając zamykanie ran u myszy cukrzycowych²⁴. Podobnie Xiong i in. (2022) zaprojektowali systemy przesłuchu neurogenezy i angiogenezy z wykorzystaniem rusztowania hydrożelu, osiągając pełną grubość regeneracji rany cukrzycowej²⁶. Dominacja chińskich instytucji (np. Wenzhou Medical University, Fudan University) pod względem liczby publikacji (64,3% światowej produkcji) podkreśla strategiczne inwestycje Chin w naukę o materiałach biomedycznych, szczególnie w przeciwdziałaniu rosnącemu obciążeniu powikłaniami cukrzycowymi. Jednak ten przytłaczający wkład Chin wymaga dalszej analizy, aby ustalić, czy odzwierciedla ilość lub jakość badań. Chociaż Chiny przodują pod względem liczby publikacji, na ten wysoki dorobek wpływa kilka czynników, w tym duże finansowanie, rosnąca liczba instytucji badawczych oraz skupienie na podnoszeniu wskaźników publikacji. Choć liczba publikacji jest imponująca, mogą występować błędy cytowań, gdzie badania czołowych chińskich instytucji są cytowane nieproporcjonalnie, co może zawyżać postrzegany wpływ ich badań na globalny krajobraz. Ponadto regionalne praktyki publikacji i ograniczona współpraca międzynarodowa mogą przyczyniać się do tego zniekształconego wzorca cytowań, ponieważ chińscy badacze często publikują w lokalnych czasopismach lub prowadzą badania przy mniejszej liczbie współpracy transgranicznej.

Najnowsze trendy podkreślają zmianę paradygmatu od pasywnych opatrunków hydrożelowych na systemy wielofunkcyjne integrujące diagnostykę i terapię. Kluczowe, nowe tematy to modulacja polaryzacji makrofagów, przesłuchiwanie między angiogenezą a neurogenezą oraz hydrożele przeciwbakteryjne. Na przykład Zhang i in. (2023) zaprojektowali hydrożele reagujące na hipoksję, które uwalniają IL-4, spolaryzując makrofagi w kierunku fenotypu M2 pro-gojącego, co znacząco zmniejsza rozmiar rany u szczurów z cukrzycą²⁹. Podobnie hydrożele funkcjonalizowane z czynnikiem wzrostu nerwów (NGF) i czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) synergicznie wspierają regenerację i unaczynienie nerwów. Wang i in. (2021) opisali podwójnie załadowany hydrogel, który zwiększył zamknięcie ran cukrzycowych o 40% w porównaniu do systemów^{jednoczynnikowych 30}. Dodatkowo, hydrożele osadzone w nanocząsteczkach srebra oraz systemy uwalniające antybiotyki (np. hydrożele chitosanowe wypełnione wankomycyną) wykazały silną aktywność antybiofilmową, jednocześnie utrzymując biokompatybilność. Nowe innowacje w systemach hydrożelowych obejmują projektowanie hydrożeli wspierane przez AI dla optymalnego uwalniania leków i biodegradowalności³¹, hydrożele wypełnione pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi do wspomagania regeneracji tkanek³² oraz nanokompozytowe hydrożele z nanoenzymami do zarządzania stresem oksydacyjnym w ranach cukrzycowych³³. Dodatkowo badane są metody zielonej syntezy w celu poprawy efektywności kosztowej i zrównoważonego rozwoju.

Pomimo sukcesów przedklinicznych, kliniczne przyjęcie terapii hydrożelowych napotyka poważne przeszkody. Zmienność mechanicznej wytrzymałości hydrożelu, tempa degradacji i kinetyki uwalniania leków komplikuje zatwierdzenie regulacyjne. Na przykład, podczas gdy Moon i in. (2021) osiągnęli obiecujące wyniki z kompozytami komórkowo-hydrożelowych komórek macierzystych w RCT, skalowalność i spójność partia do partii pozostają nierozwiązane²⁵. Wysokie koszty produkcji "inteligentnych" hydrożeli (np. tych wymagających rekombinowanych czynników wzrostu) ograniczają dostępność w środowiskach o ograniczonych zasobach. Podejścia syntezy zielonej z wykorzystaniem polimerów pochodzenia roślinnego (np. alginat z glonów brunatnych) mogą oferować zrównoważone alternatywy. Chociaż hydrożele są zazwyczaj biokompatybilne, przewlekłe narażenie na produkty uboczne degradacji (np. monomery kwasu akrylowego) budzi obawy dotyczące toksyczności systemowej. Rygorystyczna inwigilacja po wprowadzeniu na rynek będzie kluczowa dla formuł nowej generacji.

Poza tymi praktycznymi wyzwaniami, wyniki bibliometryczne ujawniają także kilka niedostatecznie zbadanych obszarów, które stanowią istotne luki w wiedzy w obecnym krajobrazie badawczym. Analizy współwystępowania słów kluczowych i wybuchów cytowań wykazały ograniczoną obecność terminów takich jak "badanie kliniczne", "wynik pacjenta" oraz "standaryzowana ocena", co wskazuje, że tłumaczenie kliniczne i jednolite kryteria oceny pozostają niewystarczająco rozwinięte. Podobnie integracja hydrożeli z cyfrowymi narzędziami zdrowotnymi, w tym biosensorami i systemami monitorowania noszonymi³⁴, wydaje się sporadyczna, co podkreśla potrzebę strategii leczenia ran opartych na danych i indywidualnych. Długoterminowe badania mechanistyczne i multiomiczne dotyczące modulacji immunologicznej i dynamiki mikrobiomu również są nieliczne, co sugeruje możliwości wyjaśnienia interakcji hydrożel–gospodarz poprzez podejścia systemowe. Ponadto, chociaż kilka badań analizowało strategie zrównoważonej lub zielonej syntezy ^3,4,28, ich częstotliwość w sieci bibliometrycznej pozostaje stosunkowo niska, co wskazuje na konieczność poprawy skalowalności, efektywności kosztowej i zrównoważonego rozwoju środowiskowego w projektowaniu hydrożelu. Wypełnienie tych luk poprzez interdyscyplinarną współpracę może przyspieszyć bezpieczne, sprawiedliwe i klinicznie istotne zastosowanie technologii hydrożeli w leczeniu owrzodów stopy cukrzycowej.

Aby zniwelować lukę między innowacjami laboratoryjnymi a użytecznością kliniczną, przyszłe badania powinny priorytetowo traktować spersonalizowane systemy hydrożelowe, integrację z cyfrowymi technologiami zdrowotnymi oraz globalne sieci współpracy. Wykorzystanie specyficznych dla pacjenta biomarkerów (np. poziomów MMP-9, profili mikroorganizmów) do dostosowania składu hydrożelu i profili uwalniania leków mogłoby zwiększyć skuteczność terapeutyczną ^7,34,35. Połączenie hydrożeli z czujnikami noszonymi do monitorowania pH, temperatury i stanu infekcji rany w czasie rzeczywistym stanowi obiecujące przełamanie. Rozszerzenie partnerstw między środowiskiem akademickim, przemysłem i decydentami w regionach nieproporcjonalnie dotkniętych cukrzycą, takich jak Azja Południowa i Afryka Subsaharyjska, będzie niezbędne, aby zapewnić równy dostęp do tych innowacji.

Jednak ważne jest, aby w naszej analizie zauważyć kilka ograniczeń. Jednym z głównych ograniczeń jest zależność od baz danych — analiza opiera się wyłącznie na publikacjach indeksowanych w Web of Science Core Collection (WOSCC), co potencjalnie wyklucza istotne badania publikowane w czasopismach nieanglojęzycznych lub innych bazach danych, takich jak Scopus czy Google Scholar. Może to prowadzić do pominięcia istotnych wkładów, szczególnie z regionów nieanglojęzycznych. Dodatkowo, błędy cytowań są nieodłącznym problemem w analizach bibliometrycznych, gdzie liczba cytowań może być zależna od takich czynników jak prestiż czasopism, praktyki samocytowania oraz uprzedzenia geograficzne. Te uprzedzenia mogą zniekształcać reprezentację wpływu badań, potencjalnie przeceniając badania z czołowych centrów badawczych lub dobrze ugruntowanych instytucji. Dlatego analiza bibliometryczna dostarcza cennych informacji o trendach publikacyjnych, ale kluczowe jest uzupełnienie tych wyników jakościowymi ocenami oraz bardziej kompleksowymi przeglądami literatury, aby przeciwdziałać tym uprzedzeniom.

Niniejsze badanie proponuje powtarzalny protokół bibliometryczny, który systematycznie mapuje globalną ewolucję technologii hydrożeli dla leczenia DFU i dostarcza ilościowych podstaw do identyfikacji nowych kierunków badań³⁶. Odkrycia przyczyniają się do rozwoju tej dziedziny nauki, integrując dane z różnych dyscyplin i ujawniając, jak innowacje materialne współgrają z mechanizmami biologicznymi, takimi jak angiogeneza, neurogeneza i modulacja immunologiczna ^6,24,26. W porównaniu z przeglądami narracyjnymi czy jakościowymi podsumowaniami, takie podejście ilościowe zapewnia przejrzyste i obiektywne ramy do zrozumienia postępu naukowego, co może pomóc w optymalizacji priorytetów badawczych i tworzenia polityk w dziedzinie biomateriałów i leczenia ran.

Jednak należy uwzględnić kilka ograniczeń. Analiza opiera się wyłącznie na wskaźnikach bibliometrycznych z jednej bazy danych (WOSCC), które mogą wykluczyć istotne badania opublikowane w czasopismach nieanglojęzycznych lub regionalnych. Metryki oparte na cytowaniach mogą również wprowadzać uprzedzenia czasowe i regionalne, potencjalnie niedoreprezentując nowo powstające, ale o dużym wpływie badania. Ponadto analiza bibliometryczna nie może bezpośrednio ocenić skuteczności eksperymentów ani wyników klinicznych, co podkreśla potrzebę uzupełnienia tych wyników danymi klinicznymi i badaniami translacyjnymi.

Alternatywne podejścia, takie jak przeglądy systematyczne, metaanalizy czy analizy oparte na eksploracji tekstu, mogłyby dostarczyć głębszych wglądów w konkretne mechanizmy hydrożelowe lub efekty kliniczne, nie zastępując wartości tego bibliometrycznego ram. Znaczenie niniejszego protokołu polega na jego zastosowaniu w innych dziedzinach biomateriałów regeneracyjnych, oferując standaryzowany i powtarzalny model analityczny wspierający interdyscyplinarną współpracę. Przyszłe badania powinny dążyć do integracji analizy bibliometrycznej z bazami danych klinicznych i translacyjnych, umożliwiając bardziej kompleksową ocenę wpływu badań i ułatwiając innowacje oparte na danych w terapii hydrożelowej dla ran przewlekłych.

W ciągu ostatnich dwóch dekad technologia hydrożelu ewoluowała od prostych opatrunków zatrzymujących wilgoć do zaawansowanych platform zdolnych modulować odpowiedzi immunologiczne, dostarczać terapie i wspierać regenerację tkanek. Chociaż wyzwania związane ze standaryzacją i skalowalnością nadal trwają, połączenie nauki o biomateriałach, bioinżynierii i badań klinicznych niesie ogromny potencjał, by zrewolucjonizować opiekę nad DFU. Bazując na wynikach tej analizy, przyszłe prace powinny koncentrować się na wzmacnianiu globalnej współpracy, poprawie dostępności w warunkach o ograniczonych zasobach oraz opracowywaniu zrównoważonych, skoncentrowanych na pacjencie rozwiązań hydrożelowych.

To badanie bibliometryczne zmapowało ewolucję technologii hydrożelowych dla leczenia DFU w latach 2001–2024, pokazując wykładniczy wzrost zdominowany przez Chiny, Stany Zjednoczone i Indie. Obszar badań przesunął się z podstawowej biokompatybilności i zatrzymywania wilgoci na antybakteryjne hydrożele, modulację immunologiczną, przesłuch angiogenezy i neurogenezy oraz inteligentne systemy wielofunkcyjne. Pomimo tych postępów, ograniczona współpraca międzynarodowa, niespójne standardy oceny oraz bariery translacyjne nadal istnieją. Na podstawie analiz współwystępowania słów kluczowych i wybuchu cytowań, przyszłe badania powinny wyjść poza ogólne wezwania do innowacji w kierunku konkretnych, opartych na danych kierunkach. W szczególności integracja "inteligentnych hydrożeli" z platformami wykrywania biomarkerów i technologiami monitoringu cyfrowego stanowi obiecujący kolejny krok. Strategie kierowane wieloomiką mogą dodatkowo udoskonalać formuły hydrożelu i umożliwiać precyzyjne, dostosowane do pacjenta projekty terapeutyczne. Przyszłe działania powinny priorytetowo traktować współpracę międzydziedzinową, rygorystyczną walidację kliniczną oraz integrację z cyfrowymi technologiami zdrowia i biosensorycznymi, aby zapewnić zrównoważone, opłacalne i dostępne terapie hydrożelowe zdolne do globalnej transformacji zarządzania DFU.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Bibliometrix (pakiet R)	CRAN (środowisko R)	Wersja 4.1	Wykorzystywany do analizy bibliometrycznej publikacji, instytucji, krajów i tematów.
CiteSpace	CiteSpace	Wersja 5.7.R5	Zastosowano do analizy współcytowań, wykrywania burstów oraz trendów słów kluczowych.
Excel	Microsoft	2016	Wykorzystywane do czyszczenia danych, organizacji i tabelacji.
VOSviewer	VOSviewer	Wersja 1.6.17	Wykorzystywane do cytowań, współcytowania oraz wizualizacji sieci współpracy.
Zbiory Rdzeniowe Web of Science (WOSCC)	Clarivate	Nie ma	Baza danych używana do wyszukiwania literatury (2001 i bez wahania; 2024).