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在分子诊断领域,核酸等温扩增技术(NAAT)意义重大。为探究其研究现状与趋势,研究人员分析 2013 - 2022 年 Web of Science 核心数据库中 5388 篇相关文献。结果发现发文量持续增长,中国发文最多。此研究为该领域未来研究提供指引。
在生命科学和健康医学领域,疾病的快速精准诊断始终是研究的重点方向。传统的核酸检测方法,如聚合酶链反应(PCR)和定量实时 PCR(qPCR),虽具备高灵敏度和高特异性,但存在耗时久、依赖专业实验设备等不足。随着分子技术的发展,核酸等温扩增技术应运而生。它能在等温条件下对特定 DNA 模板进行高效扩增,极大缩短了分析时间,同时保持了高灵敏度和特异性,在医疗诊断、食品安全评估、环境监测等众多领域展现出广阔的应用前景。然而,此前对于等温扩增技术的研究缺乏系统梳理,其研究现状、发展趋势尚不明确。为填补这一知识空白,相关研究人员开展了此项研究,其成果发表于《Electronic Journal of Biotechnology》,为该领域后续研究提供了重要参考。
研究人员运用了文献计量学的方法。他们从 Web of Science 核心合集(Science Citation Index Expanded [SCIE])数据库中,通过设定特定检索策略,筛选出 2013 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日期间发表的 5388 篇关于等温扩增技术的原始英文文献。随后,借助 CiteSpace5.7.R1 软件对这些文献进行综合分析,包括对作者、国家、机构、关键词等进行共现分析,以及开展关键词聚类分析、时间线视图分析和关键词突发分析等。
研究结果
- 发文量与学科分布:2013 - 2022 年,等温扩增技术相关文章年均发表 539 篇,2021 年达到峰值 861 篇。发文涉及化学、科学技术其他主题、生物技术与应用微生物学、微生物学、生物化学与分子生物学等学科。其中化学学科的文献数量最多,有 1606 篇。
- 国家与机构分析:从国家层面来看,中国、美国、日本发文量位居前三,分别为 1620 篇、864 篇、353 篇。中国在该领域表现突出,发文量近美国的两倍。在机构方面,中国科学院、中国农业科学院、泰国玛希隆大学发文量位列三甲。前十的研究机构中,中国机构占据 9 席 ,体现出中国在该领域的强大研究实力和活跃度。
- 关键词分析:通过关键词聚类分析,共得到 10 个关键词聚类。研究初期(2013 - 2016 年),“快速检测”“灵敏度”“病原体”“大肠杆菌”“探针”“引物”“表达” 等关键词频繁出现,凸显了等温扩增技术在病原体检测方面的速度和灵敏度优势,以及探针和引物设计对技术性能的重要性。自 2013 年起,“滚环扩增(RCA)”“环介导等温扩增(LAMP)”“重组酶聚合酶扩增(RPA)”“CRISPR 相关(Cas)蛋白技术” 等基于等温扩增原理的技术相关关键词相继涌现。2016 - 2022 年,“癌症”“COVID - 19” 等关键词出现,表明该技术在不同疾病检测领域的应用不断拓展 。关键词突发分析显示,2019 - 2022 年,“特异性”“SARS - CoV - 2”“核酸检测”“扩增” 成为研究热点。
- 高被引文献:2013 - 2022 年,领域内被引次数最多的文献是发表于《Science》的 “CRISPR - Cas12a target binding unleashes indiscriminate single - stranded DNase activity”,被引 1514 次;其次是 “Nucleic acid detection with CRISPR - Cas13a/C2c2”,被引 1139 次。前四名高被引文献均与 CRISPR - Cas 技术相关,该技术在基因编辑和分子检测领域应用广泛。
研究结论与讨论
本研究通过文献计量学方法,系统梳理了 2013 - 2022 年等温扩增技术的研究现状和发展趋势。研究发现,等温扩增技术在过去十年发展迅速,发文量持续增长,国际合作紧密,尤其中国在该领域成果显著。不同等温扩增技术各有优劣,如 RCA 灵敏度高但对模板要求苛刻;LAMP 操作简便、结果可肉眼观察,但存在非特异性扩增问题;RPA 灵敏度高、检测快速,但受高浓度基因组 DNA 抑制;CRISPR - Cas 技术虽灵敏、特异,但耗时较长。随着 SARS - CoV - 2 的全球传播,等温扩增技术在传染病检测方面的重要性愈发凸显。未来,针对不同应用场景优化现有技术,探索新的检测靶点和方法,将是等温扩增技术研究的重要方向。该研究为科研人员深入了解等温扩增技术提供了全面视角,为后续研究提供了有力的理论和数据支持,有助于推动等温扩增技术在生命科学和健康医学领域的进一步发展和应用。