水凝胶或成更安全智能癌症药物递送的关键
现代癌症疗法在许多情况下提高了生存率。然而，其递送模式和通用作用与更大的不良反应和潜在的较低疗效相关。近期发表在《免疫学前沿》上的一篇综述分析了将水凝胶引入癌症治疗的潜力，这可能导致个性化、更有效且毒性更低的药物递送平台的出现。
引言
癌症治疗包括手术、放射治疗、化学治疗和传统中医。化疗被广泛用于延长生存时间，但伴随着一系列严重的不良反应。通常，这些不良反应是由于这些高度细胞毒分子的脱靶效应所致。
靶向药物递送是癌症治疗的圣杯。新的理论系统被认为能够通过细胞或肿瘤特异性识别机制引导药物仅作用于癌细胞。
纳米载体是另一个有前途的途径，用于运输小分子细胞毒药物到特定细胞，提高其效率。例如，pH敏感的纳米系统在肿瘤的酸性微环境中释放药物。
除了确保药物在肿瘤内更均匀分布外，这些药物递送系统还跨越生物屏障以到达细胞内靶点，增强治疗效果。水凝胶是该领域另一个潜在的研究方向。
什么是水凝胶？
水凝胶是亲水性聚合物，可以是合成或天然的，具有三维网络结构，能够容纳水和药物分子。它们可以与金属有机框架结合，形成复合材料，在暴露于不同环境或刺激时改变其结构。
凭借这些特性，水凝胶作为局部和持续癌症药物递送的有效载体具有巨大的潜力。它们的半固态性质有助于它们作为抗肿瘤药物的经皮载体。
可注射水凝胶提供了一种创新且微创的化疗递送系统，将药物运送到肿瘤而不进入系统循环。水凝胶配方还有助于药物更好地渗透并在活性位点停留更长时间，通过被动扩散和跨细胞膜的主动运输。
主要发现
当前的研究旨在提供水凝胶在癌症治疗中现状的全面概述。作者使用CiteSpace、HisCite、VOSviewer和R等文献计量工具分析了4108篇出版物，主要来自中国、美国和印度，以探索水凝胶基癌症药物递送的趋势。
他们发现该领域（参考文章数量）的领先期刊是《国际生物大分子杂志》，其次是《药物递送科学与技术杂志》和《控制释放》。因此，这些期刊值得该领域的研究人员密切关注。
分析显示，Pourmadadi Mehrab教授是该领域有影响力的学者，经常与Rahdar Abbas和Pandey Sadanand合作。钱志勇、张宇及其合作者形成了另一个紧密的研究集群。只有少数作者高产，该领域作者合作程度相对较低。
最初，该领域的文章数量较少，但自2008年后开始增加，并在2016年进一步急剧上升。2024年的产出最高，超过613篇文章。这表明对该关键主题的兴趣正在增长。
许多其他出版物引用了多篇综述和原始研究文章。被引用次数最多的单篇文章是李JY撰写的《为控制药物释放设计水凝胶》。这篇文章讨论了水凝胶调节从大分子到小分子及细胞疗法范围内的药物分布和释放时间的能力。文章还介绍了它们工作的各种设计和机制，包括从网络层面到分子层面的药物-水凝胶相互作用。
研究发现，2000年至2010年的早期文献与所有后续文献紧密相连，代表了其根基。从2011年到2017年，更多的分支出现，并从2018年到2024年进一步分化。后期的集群显示了对专门应用和材料的更多关注。
研究领域转变
分析显示，该领域的研究始于生物医学研究，但已发展到包括应用化学、环境工程、生物化学和分子生物学等学科。
合作在国内、国际层面以及该领域发表最多作者之间都有体现。中国在总体出版量和国际合作水凝胶研究中占据首位。同时，机构合作主要限于同一国家内部，如印度的印度理工学院（IIT）网络。然而，研究也指出跨国机构合作伙伴关系的深度有限。
使用关键词确定了水凝胶研究的最活跃领域。在过去的24年里，研究的不同阶段出现了不同的关键词。2024年保持活跃的20个关键词包括“免疫疗法”、“免疫原性细胞死亡”、“羧甲基纤维素”和“抗菌”，表明未来许多研究可能集中在这些领域。
例如，水凝胶可以通过向癌症输送药物和免疫细胞来增强免疫疗法，这是胃肠道肿瘤的推荐治疗方法。因此，水凝胶正成为多功能材料。
水凝胶可以通过其所含的铜或pH变化诱导免疫原性细胞死亡。免疫原性细胞死亡是一种程序性细胞死亡，其中垂死的肿瘤细胞刺激免疫系统识别并消除肿瘤。
新兴趋势
在最近的阶段，核心研究领域包括纳米复合水凝胶、免疫疗法、槲皮素、胰腺癌和口腔癌。此外，Cirillo等人（2019年）的一篇高被引文章反映了创建可注射水凝胶的强烈努力。虽然目前水凝胶主要研究用于黏膜和局部递送，但临床前研究越来越多地关注于可注射系统在更广泛肿瘤学应用中的使用。
基于水凝胶的癌症药物递送的最新趋势包括针对腹膜癌、氧化铁纳米粒子、药物递送、释放动力学和碳点的研究。这些可能是未来五年水凝胶癌症药物递送研究的新方向。
时间线可视化和所有uvial流图追踪了关键词集群和引用活动随时间的变化，例如“组织工程”和“免疫原性细胞死亡”如何上升到突出地位，而其他则下降或分裂。
结论
这项全面的文献计量学综述确定了水凝胶用于癌症药物递送的未来研究新兴领域。作者总结道：“本研究为水凝胶作为肿瘤药物递送系统的发展提供了建议和方向。”
虽然水凝胶尚未在癌症临床治疗中广泛使用，但它们继续作为精准、局部和多功能药物递送的有前景平台获得关注，在未来的癌症治疗中具有巨大潜力。
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