Publicatietrends in medicijnafgifte en magnetische nanodeeltjes

Resultaat en discussie

Analyse van publicatiejaren

In figuur 1 is de dispensatie van gepubliceerde artikelen vanaf het jaar 2003 tot en met de eerste helft van 2017 weergegeven. Er is een verschillend aantal publicaties in variantsecties. Zoals te zien is in figuur 1, groeit het aantal publicaties in de periode 2003-2012 geleidelijk met een stijgende lijn van vijf artikelen gepubliceerd in 2003 tot ongeveer 171 artikelen in 2012. Er is een snelle stijging rond 2013 tot ongeveer 253 publicaties in dat jaar. In 2014 zien we een zeldzame daling van 253 naar 245. Maar daarna, in 2015, is de daling gecompenseerd en is het aantal gepubliceerde artikelen gestegen tot bijna 291. Dit aantal artikelen is 14% van alle gepubliceerde artikelen in alle tijden.

Publicatiejaren gesorteerd op het aantal gepubliceerde artikelen

Analyse van auteurs

Zoals figuur 2 laat zien, is Alexiou C de meest actieve auteur die heeft deelgenomen aan meer dan 22 artikelen van het totale aantal van 2066 op het gebied van nanodeeltjes. Dit enorme aantal publicaties is te allen tijde gelijk aan meer dan 1% van de publicaties. Tabel 1 heeft de eerste 10 auteurs vermeld met hun aantal artikelen. Auteurs zoals Yang VC, David AE en Akbarzadeh A hebben deelgenomen aan maar liefst 18 artikelen en Gunduz U aan 17 publicaties met betrekking tot medicijnafgifte en nanodeeltjes. Ze verschijnen op de tweede tot de vijfde rij van tabel 1. Volgens ons onderzoek zijn meer productieve auteurs zoals Zhang Y en Lyer S verschuldigd tot 15 artikelen die over nanodeeltjes zijn gepubliceerd. Afbeelding 3 illustreert de meest geciteerde auteur ter wereld, AK Gupta, die de hoogste artikelcitaties heeft, met een groot verschil. Zijn artikelen gaan over het algemeen over de kleine deeltjesgrootte die hen leidt tot hun fantastische uniforme fysische en chemische eigenschappen [45] en de manier waarop ze tegenwoordig worden gebruikt voor variante biomedische toepassingen [46]. Zoals we in de figuur kunnen zien, hebben Zhang MQ, Duguet E, Yang VC en Jin Xie prospectief de meeste citaten verdiend na prof. AK Gupta.

Belangrijke auteurs met het aantal gepubliceerde artikelen

Belangrijke auteurs met het aantal artikelcitaties

Analyse van publicaties

In Fig. 4 zijn de meeste artikelen gepubliceerd in het Journal of Nanoscience and Nanotechnology [16] met meer dan 65 artikelen op het gebied van nanodeeltjes. Er zijn bijna 62 artikelen gepubliceerd in Biomaterials. Dit tijdschrift heeft de meest geciteerde publicaties met in totaal 10.000 keer geciteerd. Journal of Magnetism and Magnetic Materials uit Nederland staat met circa 60 artikelen op de derde plaats voor de meest populaire publicaties. Een Duits tijdschrift genaamd Small en ACS Nano, samen met Advanced drug delivery reviews, staan ​​bovenaan met ongeveer 3000 citaties.

Belangrijke publicaties met het aantal artikelen in hun dataset en hun citaties

Analyse van zoekwoorden

Het analyseren van verschillende trefwoorden helpt onderzoekers om dominante onderzoeksonderwerpen te verkennen. De top 10 trefwoorden met de meeste citaties worden getoond in Fig. 5. Het woord "Magnetic Nanoparticles" kwam meer dan 475 keer voor met ongeveer 16.000 citaties. De tweede veelgebruikte trefwoorden zijn "Drug Delivery", die net boven de 300 werd gebruikt en meer dan 20.000 keer werd genoemd. Samenvattend zijn de meest populaire trefwoorden in ons onderzoeksgebied, zoals figuur 5 laat zien, medicijnafgifte, magnetische nanodeeltjes, MRI, hyperthermie, ijzeroxide, nanodeeltjes, oppervlaktemodificatie, magnetische nanodeeltjes, magnetische resonantiebeeldvorming en cellabeling geciteerd door 20.000 tot 4000 keer. Woorden zoals siRNA, mesoporeuze silica, genafgifte en multifunctioneel zijn de minst geciteerde woorden met minder dan 2000 citaten.

Belangrijke trefwoorden genoemd en het aantal citaties

Landanalyse

Figuur 6 geeft een compleet beeld van nanodeeltjesonderzoek over de hele wereld. Deze herverdelingsgids presenteert zulke belangrijke gegevens voor analisten om de plek te ontdekken waar ze zouden moeten beginnen met werken of een samenwerking op te bouwen. Onderzoeken tonen aan dat er 2066 papers zijn geschreven in 73 landen. De top 10 van landen op dit gebied met hun aantal publicaties wordt weergegeven in tabel 2, aangezien zij 87,71% van alle publicaties vertegenwoordigen. De VS, China, India en Iran hebben het grootste opmerkelijke aantal publicaties in vergelijking met andere landen. Japan, als ontwikkeld land, heeft zich niet op deze tak gefocust, maar landen als Italië, Taiwan en Frankrijk schitteren respectievelijk op de achtste, negende en tiende rij. Duitsland heeft 123 gepubliceerde artikelen van het totale aantal van 2066 artikelen over nanodeeltjes, waarmee het op de vijfde plaats staat. Zuid-Korea en Spanje zijn beide goed voor 5,3% van het totale aantal publicaties en staan ​​respectievelijk op de zesde en zevende plaats.

Landen gesorteerd op het aantal gepubliceerde artikelen

Top 100 geciteerde papers

In dit onderzoek zijn 2066 documenten kwantitatief geanalyseerd. Door ze te sorteren op hun aantal citaties per jaar, is het duidelijk dat er slechts 7 kranten zijn die meer dan 100 keer per jaar worden geciteerd. Door de drempel in te stellen op 21 citaties per jaar, komen we in de top 100 van papers. Volgens [47,48,49,50]-papers is het gebruikelijk om de top 100 met de meeste citaties per jaar te analyseren. Deze analyse legt de nadruk op de top 100-tijdschriften, topgerelateerde zoekwoorden, toplanden en topsubonderzoeksgebieden op het gebied van nanodeeltjes. Daarna zou de lezer kunnen kiezen uit de trefwoorden en onderzoeksgebieden alvorens zijn onderzoek te starten om zo te streven naar een groot aantal citaties per jaar. Het andere voordeel van deze analyse is het idee welk tijdschrift het meest geschikt is voor het indienen van het op nanodeeltjes gebaseerde artikel of review papers.

De meeste review papers krijgen een hoger aantal citaties per jaar in vergelijking met de artikelen in hetzelfde vakgebied [20]. Review papers vertellen over de achtergrond van studies en geven de lezer een algemeen beeld van wat hij/zij verder zou moeten doen op dit gebied; dit is een van de redenen om de review paper meer te gebruiken dan artikelen waardoor hun citatienummer stijgt. De documenttypes voor de top 100 papers met de meeste citatie/jaar-ratio zijn 42% artikelen, 57 review papers en slechts 1 review paper uit een boekhoofdstuk. In deze studie gaan we de gegevens analyseren op zowel kwantitatieve als kwalitatieve manieren op basis van respectievelijk de 100 meest geciteerde artikelen en 42 meest geciteerde artikelen.

Kwantitatieve analyse

Analyse van zoekwoorden in de top 100 geciteerde papers

Een van de belangrijkste factoren bij een kwantitatieve analyse is de zoekwoordenanalyse. Er werden 457 verschillende trefwoorden gebruikt in deze top 100 papers. De grafiek in Fig. 7 toont de populariteit van trefwoorden, trefwoorden die meer dan 5 keer worden herhaald, in de top 100 citatie/jaarbladen. Zoals wordt geïllustreerd, zijn de woorden Drug-Delivery en Magnetic Nanoparticles als trefwoorden het meest populair onder 455 andere, respectievelijk 47 en 46 keer herhaald. IJzeroxide nanodeeltjes is door een groot verschil op de derde plaats 37 keer teruggekomen in 100 papers.

Trefwoorden gesorteerd op het aantal gepubliceerde artikelen

Onlangs is het gebruik van magnetische nanodeeltjes de objectieve techniek voor medicijnafgifte geworden [51]. Bovendien hebben ijzeroxide-nanodeeltjes superparamagnetische eigenschappen en wordt het gebruikt voor MRI-monitoring die gericht is op de hersentumor of borstkanker als een vehikel voor medicijnafgifte [52,53,54]. Kortom, deze drie zoekwoorden zijn met elkaar verweven en staan ​​samen bovenaan de lijst met meest gebruikte zoekwoorden. In-VIVO en biomedische toepassingen zijn opgenomen in een vrij groot aantal artikelen, respectievelijk 28 en 24. Contrastmiddelen, superparamagnetische nanodeeltjes, In-VITRO en Quantum Dots zijn de sleutelwoorden met bijna dezelfde populariteit van 16 tot 13 artikelen onder de 100 meest geciteerde artikelen.

Tegenwoordig is gezondheid de belangrijkste factor in ons leven, en elk probleem dat relevant is voor de gezondheid, zoals methoden voor het combineren van geneesmiddelen voor een therapeutisch effect of een ziektebehandeling voor levende wezens op basis van nanodeeltjes, is van belang [55]. De levering van medicijnen staat op de eerste plaats onder de trefwoorden in alle kranten en in de top 100 citaties/jaarbladen. Het trefwoord magnetische nanodeeltjes staat in beide ranglijsten op de tweede plaats (tabel 3). De reden is de populariteit van allerlei soorten toepassingen via magnetische nanodeeltjes, zoals het stimuleren van MRI-gegevens en weefselmanipulatiemethoden, het wijzigen van de medicijnafgifte en de diagnose van kanker [56]. Nanodeeltjes van ijzeroxide staan ​​op de derde plaats vanwege hun nuttige gebruik in medische en biomedische toepassingen. IO-nanodeeltjes als milieuvriendelijk en niet-toxisch materiaal hebben superparamagnetische eigenschappen en biomedische toepassingen die de wereld tegenwoordig helpen [57, 58].

Trefwoorden nummer vier en vijf uit de top 100 citaties/jaarkranten zijn van plaats gewisseld in de ranglijst in de kolom van alle artikelen. Dit betekent dat hoewel biomedische toepassingen nuttiger zijn in vergelijking met In-VIVO-experimenten, de top 100 geciteerde artikelen het trefwoord In-VIVO meer hebben gebruikt dan biomedische toepassingen. Omdat In-VIVO beperkter is en zijn eigen biomedische toepassingen heeft, met andere woorden, het woord Biomedische toepassingen bevat subonderwerpen zoals In-VIVO, de top 100 citaties/jaarartikelen hebben zich meer gericht op het specifieke veld dat In-VIVO wordt genoemd dan op biomedische toepassingen .

Een van de interessante punten van deze vergelijking is het trefwoord Contrast Agents. Bepaalde contrastmiddelen worden ontwikkeld voor MRI-, echografie- of röntgentests [59]. Een ideale toekomstige medische beeldvorming, als toepassing van contrastmiddelen, is noodzakelijk om behandelingen zonder bijwerkingen te realiseren [60]. Dus tegenwoordig zijn contrastmiddelen en hun medische beeldvormingstoepassing belangrijker en conventionele onderzoeken en de bijbehorende artikelen zullen meer worden geciteerd dan artikelen met het onderwerp kanker. Superparamagnetische nanodeeltjes zoals IO-nanodeeltjes, die op de derde plaats staan, worden gebruikt in biomedische varianten van verschillende toepassingen. Dit is een vrij algemeen onderzoeksonderwerp dat de zevende positie inneemt in de ranglijst van 100 beste citatiepapers en de 12e positie in de ranglijst van alle papers

De rangschikking van het In-VIVO-trefwoord wordt gevolgd door het In-VITRO-trefwoord in de rangschikking van de totale papers, maar er zijn drie onderwerpen tussen In-VIVO en In-VITRO in de top 100-ranglijst. Over het algemeen is het voordeel van In-VIVO-experimenten in vergelijking met IN-VITRO dat onderzoekers de effecten op een levend doel in zijn natuurlijke huis kunnen zien en de komende resultaten zullen nauwkeurig zijn [61]. Dit is de reden waarom In-VIVO-onderzoeken tegenwoordig een van de meest geciteerde onderzoeken zijn.

Analyse van onderzoeksgebied in de top 100 van meest geciteerde papers

In deze analyse gaan we de gegevens analyseren op basis van 100 top-geciteerde papers en de ranglijst van onderzoeksgebieden in 100 top-geciteerde papers vergelijken met onderzoeksgebieden in alle papers. Er zijn respectievelijk 13 en 37 verschillende onderzoeksonderwerpen die worden gebruikt in de top 100 van best geciteerde papers en in alle papers. De grafiek in Fig. 8 toont de populariteit van het onderzoeksgebied, de reputatie van het onderzoeksgebied, in de top 100 citaties/jaarpapers. In 100 papers, waaronder 42 artikelen en 57 review papers en een recensie over een boekhoofdstuk, is het meest voorkomende onderzoeksgebied “Chemie”. "Material Science" is in feite het tweede favoriete onderzoeksgebied met een klein verschil van slechts één paper.

Onderzoeksgebieden gesorteerd op het aantal gepubliceerde artikelen

Nanodeeltjes hebben verschillende toepassingen in de chemie, ze worden bijvoorbeeld gebruikt als katalysator om chemische reacties te versterken, als industriële waterverontreinigende stofverwijderaar door chemische reacties, enz. [62]. Door deze verschillende onderzoeken is chemie dus nummer 1 geworden, en er zijn 48 topgeciteerde artikelen [van de 100] met betrekking tot nanodeeltjes onderzocht in de chemie. Er wordt geanalyseerd dat de auteurs van de chemiepapers niet alleen experts zijn op het enkele gebied van de chemie, maar ook dat het verschillende auteurs zijn die bekwaam zijn in verschillende categorieën, zoals biomedische technologie, moleculaire genetica en microbiologie, fysica en radiale diagnostiek. Hetzelfde patroon bestaat voor het onderwerp van materiaalwetenschappelijk onderzoek. Verrassend genoeg waren slechts enkele van de auteurs, als professoren, werkzaam bij de afdeling materiaalkunde. Voor het schrijven van dit soort artikelen op het gebied van materiaalwetenschap is het noodzakelijk om auteurs te verzamelen met expertise op verschillende gebieden van medische fysica, biologische wetenschappen, natuurkunde, scheikunde en biochemie, radiologie, farmacie, enz.

Wetenschap en technologie - andere onderwerpen worden onderzocht door 34 van de 100 artikelen. Door het adres van de auteurs te analyseren, blijkt dat de uitdrukking "andere onderwerpen" in dit onderzoeksgebied meestal gebieden als bio-engineering, biomedische technologie en micro-elektronica betekent. Natuurkunde, farmacologie en farmacie, en techniek zijn de onderwerpen die respectievelijk 21, 17 en 15 keer zijn gebruikt in 100 meest geciteerde artikelen. Zoals te zien is in figuur 8, lijken scheikunde, materiaalwetenschap en wetenschap en technologie echt betrokken te zijn bij nanodeeltjes. De laatste tijd zijn het veel controversiëlere onderwerpen in vergelijking met natuurkunde, farmacie of techniek.

Zoals hierboven werd besproken, is het belangrijkste doel voor de top 100-papers om een ​​hoge vermelding te krijgen, onderzoek in multidisciplinaire zones en niet alleen in pure natuurkunde, farmacie of zelfs alleen techniek. Tabel 4 vergelijkt de rankings van onderzoeksgebieden in 100 topgeciteerde papers en de ranking in alle papers. Over het algemeen bevinden onderzoeksthema's zoals scheikunde en materiaalkunde zich op hetzelfde niveau, en op de een of andere manier zullen ze van plaats op de ranglijst wisselen. De andere gebieden, bijvoorbeeld natuurkunde, farmacologie en farmacie, engineering en biotechnologie en toegepaste microbiologie, worden in beide analyses gelijk gerangschikt.

Analyse van tijdschriften in de top 100 van meest geciteerde papers

De reputatie van tijdschriften in de top 100 van meest geciteerde artikelen wordt weergegeven in figuur 9. Het staafdiagram illustreert beroemde tijdschriften die ten minste 2 artikelen hebben gepubliceerd uit de top 100 van meest geciteerde artikelen op het gebied van nanodeeltjes. Het tijdschrift van Biomaterials heeft veruit de meeste artikelen gepubliceerd in vergelijking met andere tijdschriften. Het is duidelijk dat dit tijdschrift meer geschikt is voor een gerelateerd artikel om een ​​hoog percentage citaties per jaar te krijgen. Het tijdschrift van Small is het op één na populairste tijdschrift in dit onderzoek, dat 7 artikelen heeft gepubliceerd uit de top 100 geciteerde lijst. Het tijdschrift Accounts of Chemical Research en het tijdschrift Advanced drug delivery reviews staan ​​op de volgende plaatsen met het laagste aantal artikelen dat op dit gebied is gepubliceerd.

Tijdschriften gesorteerd op het aantal gepubliceerde artikelen (tijdschriften worden minimaal twee keer gebruikt)

In dit stadium worden de bovengenoemde tijdschriften vergeleken met tijdschriften die de meeste artikelen hebben gepubliceerd in alle op nanodeeltjes gebaseerde referenties. In tabel 5 is te zien dat het tijdschrift Biomaterials het beste blijft en het wordt beschouwd als het op één na meest gepubliceerde tijdschrift op het gebied van nanodeeltjes. Verrassend genoeg worden andere tijdschriften totaal anders gerangschikt. Over het algemeen staan ​​de tijdschriften met de meest geciteerde artikelen op het gebied van nanodeeltjes niet in alle documenten in de top 10 van meest gebruikte tijdschriften. Dit probleem moet dus worden overwogen bij het vinden van een geschikt tijdschrift om in te dienen op het gebied van nanodeeltjes, medicijnafgifte of magnetische nanodeeltjes.

Kwalitatieve analyse

In dit onderzoek gaan we de data op een kwalitatieve manier analyseren op basis van 42 topgeciteerde artikelen. Het idee is om de belangrijke onderwerpen in nanodeeltjes te kennen die zijn bestudeerd, de meest of de minst gebruikte onderwerpen die vooruitgang hebben geboekt (weergegeven in tabel 6).

Onderwerpen van onderzoeken naar nanodeeltjes

Deze analyse tracht materialen, medicijnafgifte, therapeutische en diagnostische, coating-, targeting- en beeldvormingsperspectieven van nanodeeltjesstudies te bespreken. De meest gebruikte onderwerpen en hun subonderwerpen komen in deze studie aan de orde. De meeste artikelen in de top 42 van meest geciteerde artikelen in onze dataset richten zich op superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes. Dit materiaal wordt vaak gebruikt als nanodeeltjes met magnetische eigenschappen, ook wel magnetische nanodeeltjes, superparamagnetische nanodeeltjes of ijzeroxide nanodeeltjes genoemd. De helft van de op magnetische nanodeeltjes gebaseerde artikelen gebruikt magnetische resonantiebeeldvorming als hun beeldvormingsproces. Er is slechts één artikel dat therapeutische MNP's gebruikt [63].

Multifunctionele mesoporeuze nanodeeltjes zijn de tweede meest populaire materialen die soms overlapt met de magnetische nanodeeltjes in sommige referenties [64,65,66,67,68]. Zilver wordt in de 42 meest geciteerde artikelen slechts één keer gebruikt als materiaal voor nanodeeltjes. Het op zilveren nanodeeltjes gebaseerde artikel heeft zijn unieke manier van medicijnafgifte, een op chitosan nanodrager (NC) gebaseerde levering met behulp van fluorescentiebeeldvorming. Het is gebruikt bij kankertherapie samen met magnetische nanodeeltjes en multifunctionele mesoporeuze nanodeeltjes [69].

Het toedienen van medicijnen is een populaire studie onder nanodeeltjesstudies. Subonderwerpen zoals het richten op geneesmiddelen tegen kanker, het afleveren van medicijnen aan kankercellen of het toedienen van medicijnen met gecontroleerde afgifte hebben meer dan een kwart van de onderwerpen van onze database-artikelen toegewezen. Het is gebleken dat zo zeldzaam als één onderzoek is gebaseerd op een thermotherapie of chemotherapie van kanker [70] en andere artikelen over kankertherapie hebben onderzoek gedaan naar de hulp van medicijnafgifte met gecontroleerde afgifte of magnetische resonantiebeeldvorming of zelfs beide op kankertherapie. Fluorescentiebeeldvorming en nabij-infraroodfluorescentiebeeldvormingsmethoden worden gebruikt in artikelen die van 2009 tot 2011 zijn gepubliceerd. Dit is een bewijs dat de methode zijn vooruitgang heeft geboekt en dat de waardering per jaar de laatste jaren wordt verlaagd.

Van alle verschillende onderzoeken en experimenten met gecoate nanodeeltjes, is het coaten van superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes beroemd geworden. Het is interessant dat geen van de superparamagnetische ijzeroxides van de coating MRI-beeldvorming heeft gebruikt, in tegenstelling tot andere typen.

Methoden van onderzoeken naar nanodeeltjes

The analysis of variant methods used by 42 top-cited articles shows the use of either common or particular different methods of nanoparticle-based studies. Each popular method has been utilised in 5 to as low as 1 article among all 42 top-cited articles. Methods such as hydrothermal methods, coprecipitational method, modified solvent method, quantitative analysis, decomposition method, water-based method, solvothermal method, hetero-interparticle coalescence strategy, thermodynamic modelling, film hydration method, and solid-phase biopanning methods are used in this set of papers.

Hydrothermal methods are quite popular using superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Solvothermal methods are considered hydrothermal where the solvent is water. There are researches done by both hydrothermal and solvothermal methods based on superparamagnetic iron oxide nanoparticles [67, 71]. Modified solvent methods along with solvothermal methods are applied in recent experiments [70,71,72,73].

In this study, 42 references with the highest citation/year rate on nanoparticles were reviewed. Most of the references have nominated superparamagnetic iron oxide nanoparticles as the nanoparticles’ materials, followed by a few references focusing on targeting anticancer drugs or drug delivery for cancer therapy. A certain number of articles have been using magnetic resonance imaging, following a few considered fluorescence imaging, near-infrared fluorescence imaging, molecular-targeted imaging, and positron emission tomography as their imaging agents. In general, references’ arrangement has a connection with a wide scope of research goals. Nevertheless, the techniques used for nanoparticle-based researches are just divided into a few.

The limitation of this study is collecting data from the Web of Science Core Collection based on title search for “Nanoparticle*” with “Magnetic Nanoparticle*”, and “Drug delivery” in the topic. Therefore, documents in other databases such as SCOPUS were not considered. Although, the number of documents in the WoS database is higher than that in the SCOPUS database in this research area. There might be some relevant articles which talk about “Nanoparticle”, but the word “Nanoparticle” is not in the title of the paper. Such papers and also low-cited documents were not included in the quantitative and qualitative analysis. One of the merits of this study is to encourage the researchers to start their research in multidisciplinary zones and not just in pure physics, pharmacy, or even engineering alone. The 42 top-cited documents which were analysed qualitatively give an insight into the drug delivery and magnetic nanoparticles research area.