This study presents the first bibliometric analysis of metal-organic frameworks (MOF) in orthopedics, highlighting key research trends and investigative focuses. An exhaustive review of 219 records from the Web of Science core collection database provided insights into the development and potential uses of MOF in orthopedic interventions and bone tissue engineering. Known for their unique architecture, large surface areas, and adjustable porosity, MOF have shown promise in a variety of biomedical applications, including drug delivery, bone restoration, and as components in orthopedic implants. This investigation identifies prominent MOF series and summarizes their main functions in orthopedic settings. In vivo studies have confirmed the versatility and effectiveness of MOF in promoting bone regeneration, combating infections, targeting bone tumors, and reducing osteoporosis. However, challenges persist in translating MOF research into clinical orthopedic applications, particularly in ensuring biocompatibility and stability in the human body and uniformity of MOF composites. Future directions include expanding MOF applications through global collaboration and interdisciplinary efforts to accelerate their integration into clinical orthopedics. This research emphasizes the substantial potential of MOF to transform orthopedic treatments, advocating for further investigation and collaboration to fully exploit their clinical capabilities.
金属有机框架（MOF）作为一类具有独特拓扑结构、超大比表面积及可调孔隙率的新型多孔材料，在生物医学领域展现出巨大潜力。然而，尽管其在药物递送和骨组织工程中的应用前景广阔，目前关于MOF在骨科干预中的系统性研究仍缺乏全面梳理，导致其临床转化路径尚不清晰。本研究旨在通过首次 bibliometric 分析，系统描绘金属有机框架在骨科领域的研究版图，明确当前的关键发展趋势与核心关注点，为后续深入探索其在骨修复、抗感染及肿瘤靶向治疗中的应用提供理论依据和方向指引。
本综述基于Web of Science核心合集数据库进行了详尽的文献检索与分析，共纳入219篇相关记录作为研究对象。研究团队对近年的MOF骨科应用文献进行了系统性梳理，重点识别了具有代表性的MOF系列及其主要功能特征。通过整合现有数据，本文构建了关于MOF在骨组织工程及植入物组件中应用的综合分析框架，详细阐述了其从基础材料特性到具体临床场景的转化逻辑，并特别关注了体内实验验证的有效性证据，为理解该领域的研究脉络提供了坚实的文献支撑。
分析结果显示，金属有机框架在促进骨骼再生、对抗感染、靶向骨肿瘤以及缓解骨质疏松等方面表现出显著的多样性与有效性。现有体外及体内研究证实，MOF凭借其独特的结构优势，能够有效实现药物控释并改善局部微环境，从而加速骨愈合过程。然而，当前研究也揭示了若干关键挑战：包括材料在人体内的生物相容性不足、长期稳定性难以保证以及复合材料均匀性问题突出。这些发现表明，虽然MOF在骨科治疗中具有变革潜力，但其从实验室走向临床仍面临严峻的材料学障碍需要克服。
尽管金属有机框架有望彻底改变骨科治疗方案，但其在临床应用中的转化仍存在显著局限性，特别是生物安全性与体内稳定性的验证尚不充分。未来的研究方向应致力于通过全球范围内的跨学科合作，进一步拓展MOF的应用边界并优化其复合材料的制备工艺。本研究强调，只有通过持续深入的机制探索与国际协作，才能充分挖掘金属有机框架的临床潜力，解决当前面临的稳定性与均一性难题，最终实现其在骨科临床实践中的广泛整合与应用转化。
Les cadres organométalliques (MOF), caractérisés par leur architecture unique, leurs surfaces spécifiques élevées et leur porosité ajustable, représentent une classe de matériaux prometteuse pour diverses applications biomédicales. Malgré leur potentiel dans le domaine du génie tissulaire osseux et des interventions orthopédiques, il existe un manque de synthèse systématique concernant l'état actuel de la recherche sur les MOF en orthopédie, ce qui entrave une compréhension claire de leurs trajectoires de translation clinique. L'objectif principal de cette étude est de présenter la première analyse bibliométrique dédiée aux MOF dans le domaine orthopédique, afin d'identifier les tendances de recherche clés et les axes d'investigation prioritaires pour orienter l'évolution future du secteur.
Cette revue exhaustive s'appuie sur une sélection rigoureuse de 219 enregistrements issus de la base de données Web of Science core collection. Les auteurs ont méthodiquement analysé ces documents pour cartographier le développement et les utilisations potentielles des MOF dans les interventions orthopédiques et l'ingénierie tissulaire osseuse. L'étude met particulièrement en lumière les séries de MOF prédominantes, résumant leurs fonctions principales au sein de contextes orthopédiques spécifiques, tout en intégrant une évaluation critique des études in vivo qui ont validé leur efficacité dans la régénération osseuse et le ciblage thérapeutique.
Les résultats principaux confirment que les MOF démontrent une polyvalence remarquable pour promouvoir la régénération osseuse, combattre les infections, cibler les tumeurs osseuses et réduire l'ostéoporose. Les données synthétisées soulignent leur capacité à agir comme composants d'implants orthopédiques ou vecteurs de délivrance de médicaments grâce à leurs propriétés physico-chimiques uniques. Toutefois, l'interprétation scientifique met en évidence des défis persistants : la nécessité absolue d'améliorer la biocompatibilité et la stabilité in vivo, ainsi que le problème critique de l'uniformité des composites de MOF, qui restent les principaux obstacles à leur adoption clinique généralisée.
En conclusion, bien que les MOF aient un potentiel substantiel pour transformer les traitements orthopédiques, leur traduction en applications cliniques réelles est freinée par des limitations techniques et biologiques non résolues. Les directions futures doivent impérativement inclure une expansion des applications via la collaboration mondiale et des efforts interdisciplinaires accrus pour accélérer l'intégration de ces matériaux dans la pratique clinique orthopédique. Cette recherche plaide en faveur d'une investigation approfondie continue, soulignant que seule une coopération internationale renforcée permettra de surmonter les défis actuels et d'exploiter pleinement les capacités cliniques des cadres organométalliques pour le bénéfice des patients orthopédiques à venir.
金属有機骨格（MOF）は、その独自の構造、巨大な比表面積および調整可能な孔隙率により、生体医学分野において大きな可能性を秘めています。しかしながら、薬物送達や骨修復への応用が期待される一方で、整形外科介入におけるMOFの研究動向に関する包括的な整理はまだ不十分であり、臨床転換の道筋は明確ではありません。本研究は、金属有機骨格が整形外科領域で果たす役割と研究状況を初めて体系的に分析することを目的としており、主要な研究トレンドと調査焦点を明らかにし、将来的な応用拡大のための基盤を提供することを目指しています。
本レビューでは、Web of Scienceコアコレクションデータベースから219件の記録を対象とした包括的な文献検索および分析を実施しました。これらのデータを詳細に検討することで、整形外科介入や骨組織工学におけるMOFの開発経緯と潜在的用途に関する洞察を得ました。研究は、代表的なMOFシリーズを特定し、それらの主要機能を整形外科設定において要約するとともに、体内実験による有効性確認の証拠を統合し、材料特性から臨床応用までの論理的枠組みを構築しました。
分析結果によると、金属有機骨格は骨再生の促進、感染症への対抗、骨腫瘍への標的治療および骨粗鬆症の軽減において多様性と有効性を示すことが確認されました。既存の研究は、MOFがその構造的優位性を利用して薬物制御放出を実現し、局所微環境を改善することで骨癒合プロセスを加速できることを裏付けています。しかし同時に、体内での生体適合性の不足、長期安定性の確保の難しさ、および複合体材料の均一性に関する課題といった顕著な障壁も浮き彫りとなりました。
金属有機骨格は整形外科治療を変革する大きな可能性を秘めていますが、臨床応用への転換には依然として重大な限界が存在します。特に生体適合性と体内安定性の検証が不十分であり、複合体の均一性確保という材料学的課題が残されています。今後の方向性としては、世界的規模での学際的協力を通じてMOFの応用範囲を拡大し、臨床整形外科への統合を加速させることが不可欠です。本研究は、これらの課題を克服し、金属有機骨格の臨床能力を最大限に活用するためには、継続的な調査と国際協力が重要であると強調しています。
Los marcos metal-orgánicos (MOF) constituyen una clase de materiales porosos con arquitecturas únicas, grandes superficies específicas y porosidad ajustable que muestran un gran potencial en diversas aplicaciones biomédicas. A pesar de su promesa en la regeneración ósea y como componentes de implantes ortopédicos, existe actualmente una falta de revisión sistemática sobre el estado del arte de los MOF en ortopedia, lo que dificulta clarificar sus trayectorias hacia la traducción clínica. El objetivo principal de este estudio es presentar el primer análisis bibliométrico dedicado a los MOF en el ámbito ortopédico, con el fin de identificar las tendencias clave de investigación y los enfoques investigativos prioritarios para orientar el desarrollo futuro del campo.
Esta revisión exhaustiva se basa en un examen detallado de 219 registros extraídos de la base de datos Web of Science core collection. Los autores han analizado sistemáticamente estos documentos para ofrecer perspectivas sobre el desarrollo y los usos potenciales de los MOF en intervenciones ortopédicas e ingeniería de tejidos óseos. El estudio identifica series prominentes de MOF, resume sus funciones principales en entornos ortopédicos específicos y sintetiza la evidencia disponible de estudios in vivo que han confirmado su versatilidad y eficacia en contextos clínicos reales.
Los hallazgos principales confirman que los MOF demuestran una notable diversidad y efectividad para promover la regeneración ósea, combatir infecciones, dirigirse a tumores óseos y reducir la osteoporosis. Las revisiones de estudios in vivo validan su capacidad como componentes en implantes o sistemas de liberación de fármacos gracias a sus propiedades fisicoquímicas únicas. Sin embargo, el análisis científico también revela desafíos persistentes: la necesidad crítica de garantizar una biocompatibilidad adecuada y estabilidad dentro del cuerpo humano, así como problemas significativos relacionados con la uniformidad de los compuestos de MOF que obstaculizan su adopción clínica generalizada.
Aunque los marcos metal-orgánicos tienen un potencial sustancial para transformar los tratamientos ortopédicos, su traducción a aplicaciones clínicas reales enfrenta limitaciones técnicas y biológicas no resueltas. Las direcciones futuras deben incluir necesariamente una expansión de las aplicaciones mediante la colaboración global y esfuerzos interdisciplinarios acelerados para integrar estos materiales en la práctica clínica ortopédica. Esta investigación aboga por una mayor indagación y cooperación, subrayando que solo a través del trabajo conjunto se podrán superar los desafíos actuales de estabilidad y uniformidad, explotando así plenamente las capacidades clínicas de los MOF.
تُعد الأطر المعدنية العضوية (MOFs) فئة من المواد المسامية ذات بنية فريدة، ومساحة سطحية كبيرة جداً، ونفاذية قابلة للتعديل، مما يمنحها إمكانات هائلة في مجالات الطب الحيوي. وعلى الرغم من وعودها الواعدة في تطبيقات مثل توصيل الأدوية واستعادة العظام واستخداماتها كمكونات في الغرسات العظمية، إلا أن هناك نقصاً في التلخيص المنهجي للأبحاث الحالية حول استخدام MOFs في التدخلات الجراحية والعلاج الطبيعي للعظام، مما يجعل مسار تحويلها إلى سريرية غير واضح. يهدف هذا الدراسة إلى تقديم أول تحليل استنادي (bibliometric) للمجال البحثي الخاص بـ MOFs في طب العظام، لتحديد الاتجاهات الرئيسية للبحث والتركيزات الاستقصائية الحالية، وتقديم أساس نظري وتوجيه للمستقبل.
تعتمد هذه المراجعة الشاملة على فحص شامل لـ 219 سجلاً تم استخلاصها من قاعدة بيانات Web of Science core collection. قام فريق البحث بتحليل منهجي لهذه السجلات لتقديم رؤى حول تطور واستخدامات MOFs المحتملة في التدخلات العظمية وهندسة الأنسجة العظمية. يحدد هذا التحقيق سلاسل بارزة من MOFs ويُلخص وظائفها الرئيسية في الإعدادات الجراحية، مع التركيز بشكل خاص على دمج الأدلة المستمدة من الدراسات التي أجريت داخل الكائن الحي (in vivo) والتي أكدت فعالية هذه المواد.
تُظهر النتائج الرئيسية أن الأطر المعدنية العضوية تظهر تنوعاً وفعالية ملحوظة في تعزيز تجديد العظام، ومكافحة العدوى، واستهداف أورام العظام، وتقليل هشاشة العظام. وقد أثبتت الدراسات داخل الكائن الحي قدرة MOFs على العمل كمكونات فعالة في الغرسات أو أنظمة توصيل الأدوية بفضل خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة التي تحسن البيئة الموضعية وتسرع عملية الشفاء. ومع ذلك، يكشف التحليل العلمي أيضاً عن تحديات مستمرة تتعلق بضمان التوافق الحيوي والاستقرار داخل جسم الإنسان، بالإضافة إلى مشكلة عدم تجانس مركبات MOFs.
على الرغم من أن الأطر المعدنية العضوية تمتلك إمكانات كبيرة لتحويل علاجات العظام، إلا أن تحويلها إلى تطبيقات سريرية يواجه قيوداً تقنية وبيولوجية غير محلولة. وتشمل الاتجاهات المستقبلية ضرورة توسيع نطاق استخدام MOFs من خلال التعاون العالمي وجهود متعددة التخصصات لتسريع دمج هذه المواد في الممارسة السريرية لطب العظام. تؤكد هذه الدراسة على الحاجة إلى مزيد من التحقيق والتعاون الدولي للتغلب على التحديات الحالية المتعلقة بالاستقرار والموحدة، واستغلال القدرات السريرية الكاملة لهذه التقنية لصالح المرضى.