Мониторинг перфузии тканей в реальном времени in vivo по уровню L-лактата в интерстициальной жидкости: испытание инновационного портативного микрофлюидного устройства на свиной модели

BACKGROUND: The postoperative assessment of the tissue is a major challenge in reconstructive flap surgery. Lactate serves as a key indicator of metabolic dysfunction, providing essential insights into tissue oxygenation and perfusion, cellular stress, and identifying potential pathological conditions. Consequently, continuous monitoring of lactate levels is vital for postoperative tissue analysis in patients undergoing microvascular tissue transfer to prevent serious complications. However, methodologies for the time-resolved sensing of metabolic biomarkers across various body fluids still pose a major challenge and are currently out of reach. MATERIALS AND METHODS: To address the need for time-resolved detection, we developed an innovative portable device relying on droplet-based microfluidics technology for monitoring lactate levels in interstitial fluids (ISFs) in an enzyme-based fluorometric manner. This device was evaluated on individual animal samples and during in vivo trials, with results benchmarked against a standard clinical blood gas analyzer. RESULTS: System demonstrates high accuracy and sensitivity (limit of detection of ca . 2 µM versus 100 µM for the clinical method), coupled with a short response time ( ca. 0.5 minutes) and reagent-saving process (reducing 90% reagent usage in traditional methods). Using a microdialysis probe, we enabled continuous and minimally invasive collection of ISF dialysate. The lactate measurements in ISF closely correlate with those obtained from the blood gas analyzer and exhibited long-term stability, delivering high temporal resolution (0.5 seconds intervals) over an 8-hour animal trial. Comparative analysis revealed that lactate levels in ISF were consistently higher and exhibited a slight lag compared to blood lactate levels. CONCLUSION: This approach demonstrated highly selective, sensitive, and robust detection of lactate in a clinical environment, with a microfluidics-powered instrument. We expect that this strategy can be used in the future as a tool for time-resolved biomarkers monitoring for bedside postoperative care.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Создано портативное микрофлюидное устройство для ферментно-флуориметрического определения L-лактата в интерстициальной жидкости, получаемой микродиализом, — маркера перфузии тканей после переноса микрососудистых лоскутов. Предел обнаружения — около 2 мкМ (против 100 мкМ у клинического анализатора газов крови), время отклика — около 0,5 мин, расход реагентов снижен на 90%. В 8-часовом опыте на свиньях лактат интерстициальной жидкости тесно коррелировал с кровяным (разрешение 0,5 с), будучи стабильно выше и слегка запаздывая. Авторы ожидают, что в будущем метод пригодится для прикроватного мониторинга после операций.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Клинические исследования».

• Leech Therapy for Knee Osteoarthritis — The Landmark RCT — Michalsen et al. (2003)
• Leech-Assisted Flap Salvage — Systematic Review of 277 Cases — Whitaker et al. (2012)
• Влияние гирудотерапии на функции печени, липидный профиль и чувствительность к инсулину у крыс с метаболическим синдромом — Bilden A et al. (2026)
• Эффективность и безопасность гирудотерапии для улучшения показателей качества спермы при мужском бесплодии: рандомизированное контролируемое исследование — Abtahi-Forooshani M et al. (2026)
• Успешное лечение венозного застоя в реверсивном суральном лоскуте эноксапарином у мужчины с травматическим размозжением стопы: клинический случай — Velasco-Bustamante J et al. (2026)
• Исследование терапевтических эффектов лечения медицинскими пиявками при ишемически-реперфузионном повреждении нижних конечностей — Ünal K et al. (2026)
• Эффективность лечения медицинскими пиявками в различных клинических применениях: комплексное исследование из Азербайджана — Farzali S et al. (2025)
• Гирудотерапия в реконструктивной хирургии: описания случаев и обзор — Heinz P et al. (2020)
• Гирудотерапия при заживлении ран — Nair H et al. (2022)
• Улучшение ухода за пациентами с помощью гирудотерапии и обращение с пиявками от их получения до утилизации во Франции — Vaesken C et al. (2023)

Все исследования, проанализированные ASH →