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唾液电化学生物传感器在口腔疾病诊断中的研究进展与趋势:基于2000-2023年文献计量学的全球视野分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:International Dental Journal 3.2
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为解决传统口腔疾病诊断方法侵入性强、灵敏度不足的问题,研究人员通过文献计量学方法系统分析了2000-2023年全球电化学生物传感器在唾液诊断领域的研究趋势。研究发现中国、美国和印度为三大主要研究力量,Wang, Joseph S.团队成果最具影响力,关键词"biosensor"和"wearable sensors"揭示技术发展方向。该研究为开发非侵入式、高灵敏度口腔疾病诊断技术提供了重要数据支持,对推动个性化医疗具有重要意义。
口腔疾病是全球重大公共卫生挑战,龋齿、牙周病和口腔癌等疾病不仅影响患者生活质量,还与全身健康密切相关。传统诊断方法如临床检查和影像学技术存在灵敏度低、侵入性强等局限,尤其在COVID-19疫情期间更凸显非接触式检测的迫切需求。唾液作为"口腔之窗",含有丰富的生物标志物,包括DNA、RNA、细胞因子等,其采集无创、操作简便,是理想的诊断样本来源。电化学生物传感器因其高灵敏度、快速响应和易微型化特点,在口腔疾病诊断领域展现出巨大潜力。
为系统评估该领域研究进展,研究人员采用文献计量学方法,通过Web of Science核心合集数据库检索2000-2023年间相关文献,运用VOSviewer和CiteSpace软件进行可视化分析。研究纳入423篇文献(341篇原创文章和82篇综述),涵盖55个国家、649个机构的2068位作者。
研究结果显示,相关出版物数量呈现波动上升趋势,近五年发文量占总量的70%。国家贡献方面,中国以118篇居首,美国(88篇)和印度(46篇)分列二三位。值得注意的是,美国论文平均被引次数达85.8次/篇,显著高于中国的28.7次/篇。机构分析表明,加州大学以13篇发文量和2718次总被引位居榜首,Canakkale Onsekiz Mart大学和西班牙高等科研理事会紧随其后。期刊分布上,《Biosensors & Bioelectronics》以47篇发文量和2646次被引成为最具影响力期刊。
关键词分析揭示了研究热点演变:"biosensor"(169次)、"sensor"(63次)和"saliva"(61次)为最高频词汇,而"wearable sensors"和"rapid detection"等新兴关键词反映了近期研究方向。被引文献分析显示,Joseph Wang团队2019年发表于《Nature Biotechnology》的综述"Wearable biosensors for healthcare monitoring"以312次被引位居榜首,凸显可穿戴技术在领域内的重要地位。
在唾液生物标志物研究方面,论文详细分析了三类检测靶标:DNA标志物如ORAOV1基因,通过核酸外切酶III辅助扩增等技术检测;microRNA标志物如miR-200a和miR-125a,采用磁控电化学RNA生物传感器分析;蛋白质标志物如Cyfra-21-1、IL-6和IL-8,多种纳米材料修饰电极提高检测灵敏度。针对牙周病,研究者开发了检测龈沟液中ODAM蛋白和H2
O2
水平的传感系统;口腔癌检测则拓展至CIP2A、CD63等新型标志物。
技术应用方面,研究重点已从传统实验室检测转向即时检测(POCT)平台和可穿戴设备。典型成果包括:集成无线电子技术的唾液尿酸监测牙套、基于智能手机的便携式检测系统等。人工智能(AI)与传感器技术的融合成为新趋势,机器学习算法用于复杂唾液数据的模式识别,有望实现个性化健康监测。
讨论部分指出,尽管唾液诊断具有非侵入性优势,但仍面临生物标志物浓度低、采样标准化不足等挑战。传感器开发需解决灵敏度提升、抗干扰能力增强等关键技术问题。未来研究应关注多学科交叉创新,结合微流控芯片、柔性电子等技术,推动家庭化、智能化口腔健康监测发展。
该研究通过系统文献计量分析,首次全面描绘了电化学生物传感器在口腔疾病诊断领域的发展图景。研究成果不仅为学者把握研究热点提供参考,也为医疗器械企业技术布局和政府科研政策制定提供了数据支持。随着人口老龄化和精准医疗需求增长,非侵入式口腔诊断技术将在疾病早期筛查、治疗监测等领域发挥越来越重要的作用,最终实现"口腔诊断革命"的愿景。
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