대동물 모델에서 핵심 기능을 구현한 생체재료 기반 인공방광 개발 (2026.07.03)

대동물 모델에서 핵심 기능을 구현한 생체재료 기반 인공방광 개발

연세대학교 기계공학과 김종백 교수와 화공생명공학과 고원건 교수 공동 연구팀은 가톨릭대학교 의과대학과의 공동연구를 통해, 소변 저장, 방광 충만 감지, 능동적 배뇨 기능을 하나의 시스템으로 통합한 생체재료 기반 이식형 인공방광을 개발하였다. 기존 방광 재건술은 주로 장 조직이나 조직공학적 대체물을 활용하지만, 실제 방광의 저장·감지·배뇨 기능을 통합적으로 구현하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 생체적합성 고분자 기반 인공방광 내부를 유연한 격막으로 소변 저장부와 작동 유체부로 분리하고, 격막의 유연한 변형을 통해 저압 소변 저장을 구현하는 한편, 배뇨 시에는 수동 펌프로 작동 유체를 이동시켜 필요한 압력을 생성하도록 설계하였다. 또한 배터리가 필요 없는 RFID 기반 무선 센서를 적용하여 일정 수준 이상의 방광 충만 상태를 외부에서 감지할 수 있도록 하였다. 개발된 인공방광을 미니돼지의 기존 방광 위치에 이식하여 6주간 평가한 결과, 요관 및 요도와의 안정적인 연결과 구조적 건전성을 유지하였으며, 요역동학 평가에서 95 mL의 저장 용량과 94%의 배뇨 효율을 확인하였다. 본 연구는 공학과 의학의 융합연구를 통해 생체재료, 유체 압력 제어 및 무선 센싱 기술을 결합하여 방광의 핵심 기능을 하나의 이식형 시스템으로 구현하고, 대동물 모델에서 저장 및 배뇨 기능의 적용 가능성을 검증했다는 점에서 의의가 있다. 해당 성과는 바이오소재 분야 국제학술지 Materials Today Bio ((Impact Factor: 11.0)에 게재되었다.

관련 논문 링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006426006496?via%3Dihub