本示意圖由人工智慧AI技術輔助生成

外泌體（Exosome）與胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）近年成為 再生醫學、生物科技及高機能保養品 的重要研究方向。

這些奈米級囊泡由細胞釋放，具有脂質雙層膜結構， 內部可攜帶蛋白質、脂質、核酸及其他生物活性分子， 因此被廣泛研究作為 細胞間訊息傳遞載體、生物標誌物及活性成分載體。

然而，胞外囊泡存在於細胞培養液、乳汁、植物組織液、微生物發酵液等複雜環境中， 周圍同時存在大量蛋白質、脂質、核酸及其他奈米粒子。

先搞懂：外泌體與胞外囊泡有什麼不同？

「外泌體」是目前市場上非常常見的名稱，但從科學研究角度來看， 外泌體其實是胞外囊泡的一種類型。

胞外囊泡（EVs）泛指由細胞釋放、具有脂質雙層膜且本身無法自行複製的顆粒。

依照國際胞外囊泡學會（ISEV）發布的 MISEV2023 指南，若沒有進一步證明囊泡確實來自細胞內的 endosomal system（內體系統）， 研究上建議優先使用較中性的「胞外囊泡（EVs）」名稱， 而不是單純依照顆粒大小就稱為外泌體。

本文用詞說明： 本文會保留市場較熟悉的「外泌體」作為搜尋與說明用語； 涉及製程、鑑定與研究規範時，則以 「胞外囊泡（EVs）」 作為較精確的名稱。

外泌體是怎麼被萃取出來的？

一般胞外囊泡製備流程，大致可分成5個階段：

其中， 「分離與純化」 是最影響產率、純度及後續應用的重要步驟。

5大外泌體／胞外囊泡分離與純化技術

1. 超高速離心法（Ultracentrifugation, UC）

超高速離心是胞外囊泡研究中歷史悠久、使用相當廣泛的方法。

其原理是利用不同顆粒的 大小、密度與沉降速度差異， 透過多階段離心逐步去除細胞、細胞碎片及大型囊泡， 最後再以高速離心收集較小型胞外囊泡。

2. 超濾法（Ultrafiltration, UF）

超濾利用半透膜及不同截留條件， 依據顆粒大小與膜特性進行濃縮與初步分離。

實務上常搭配不同的 分子量截留值（Molecular Weight Cut-Off, MWCO）， 讓較小分子通過膜，而較大型奈米囊泡留在濃縮液中。

3. 切向流過濾（Tangential Flow Filtration, TFF）

切向流過濾是近年胞外囊泡商業化製程中特別受到關注的技術。

與一般液體直接垂直壓向濾膜的「死端過濾」不同， TFF讓液體 平行於濾膜表面流動， 可減少顆粒持續堆積在膜面上的問題。

透過適當的膜孔徑、流速、壓力及循環條件， 可進行大量樣品的濃縮與緩衝液置換。

4. 尺寸排阻層析（Size Exclusion Chromatography, SEC）

尺寸排阻層析利用不同顆粒的 流體動力學尺寸（Hydrodynamic Size） 進行分離。

SEC層析柱內含多孔性填料。 較大的胞外囊泡無法進入較小孔洞，因此會較早流出； 較小的游離蛋白與分子則進入填料孔洞，在柱內移動較久，因此較晚流出。

5. 聚乙二醇沉澱法（PEG Precipitation）

聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG）可改變溶液環境， 使胞外囊泡及其他大分子顆粒降低溶解度而形成沉澱， 再透過離心收集。

不同外泌體／胞外囊泡萃取方法比較

外泌體品質確認：取得奈米粒子還不夠

能測到100 nm左右的奈米粒子， 並不能直接證明這些顆粒就是高純度外泌體。

目前胞外囊泡研究強調使用多種互補分析方式， 從粒徑、數量、形態、蛋白質組成與雜質等不同面向確認樣品品質。

1. 粒徑與粒子濃度分析

奈米粒子追蹤分析（Nanoparticle Tracking Analysis, NTA） 可分析樣品中的粒徑分布與粒子濃度， 是胞外囊泡研究中常見的物理性分析工具。

但NTA主要是「看到奈米顆粒」， 並不能單獨證明每一顆粒子都是胞外囊泡。

2. 囊泡形態分析

常見方法包括：

• TEM（Transmission Electron Microscopy，穿透式電子顯微鏡）
• Cryo-EM
• AFM（Atomic Force Microscopy，原子力顯微鏡）

這類方法可協助觀察奈米級囊泡的形態與膜結構。

3. 蛋白質標誌分析

對於哺乳動物細胞來源EV，可依研究目的分析：

• CD9
• CD63
• CD81
• TSG101
• ALIX

但不同生物來源的胞外囊泡並不一定具有相同標誌， 因此植物、乳源與微生物來源胞外囊泡， 需要建立符合各自來源的品質判定方式。

4. 同時確認「有哪些雜質」

高品質EV製程不只是證明「有胞外囊泡」，還需要確認是否存在：

• 游離蛋白
• 脂蛋白
• 細胞碎片
• 非囊泡型奈米顆粒
• 游離核酸
• 培養基或原料殘留物

真正重要的品質概念： 不只確認「有多少顆粒」， 還要知道 「這些顆粒是什麼，以及混入多少非囊泡成分」。

未來外泌體原料開發趨勢：從「分離得到」走向「製程標準化」

1. 大量製備能力

實驗室處理幾毫升樣品， 與商業生產處理數十公升甚至更大規模原料， 是完全不同的製程挑戰。

因此是否具備 Scale-up製程放大能力 非常重要。

2. 批次一致性

同一種胞外囊泡原料，每批的：

• 粒徑分布
• 粒子濃度
• 原料組成
• 活性表現
• 雜質含量

都需要建立規格與品質控制。

3. 囊泡結構與活性保存

從萃取、過濾、純化、濃縮、保存到最終配方， 每一個製程條件都可能影響胞外囊泡。

如何降低製程造成的結構破壞、聚集與活性流失， 是量產的重要課題。

4. 複合式純化製程

目前不少研究與產業製程會將不同技術組合，例如：

利用TFF處理較大體積樣品，再利用SEC降低部分游離蛋白及小分子雜質， 可兼顧製程放大與純度需求。

因此，真正重要的不是「哪一台設備最好」， 而是能否依原料特性建立 適合該來源的完整純化流程。

拜寧騰能生技開發多元特殊來源胞外囊泡

拜寧騰能生技持續投入 特殊來源胞外囊泡 的研究與原料化開發， 從不同生物來源探索具有應用潛力的囊泡系統。

目前研發方向包括：

• 乳源外泌體／胞外囊泡
• 益生菌胞外囊泡
• 植物來源胞外囊泡

不同來源具有不同的原料組成、背景雜質與製程難點， 因此不能全部套用完全相同的純化流程。

不同來源胞外囊泡的製程差異

EXOGUARD™：拜寧胞外囊泡製備技術平台

針對不同來源胞外囊泡的純化需求， 拜寧騰能生技建立 EXOGUARD™ 胞外囊泡製備系統。

不同來源的胞外囊泡，本來就存在不同的製程難題。

例如植物來源需要處理多醣、色素與植物組織； 乳源樣品需要面對大量酪蛋白及乳脂； 益生菌發酵液則需要將完整菌體與胞外囊泡有效區隔。

因此，拜寧的研發核心不是單純使用某一種外泌體萃取設備， 而是依照 原料來源 × 前處理 × 純化 × 穩定化 × 品質分析 建立完整的胞外囊泡原料開發流程。

結論：外泌體真正的技術門檻，不只是「萃取」

外泌體與胞外囊泡的研究，已逐漸從基礎科學走向實際產品與原料開發。

植物來源胞外囊泡、乳源胞外囊泡及益生菌胞外囊泡， 由於來源與攜帶成分不同， 各自具有不同的研究價值與應用潛力， 也讓胞外囊泡成為生物科技與高機能美容原料的重要發展方向。

但真正決定胞外囊泡原料品質的， 不只是「有沒有把奈米顆粒萃取出來」。

唯有透過科學化製程控制與分析數據， 才能將胞外囊泡從實驗室研究材料， 進一步轉化為具品質規格與市場競爭力的新世代生技原料。

未來，隨著生物製程、分析技術及相關規範逐漸成熟， 胞外囊泡有機會持續結合 天然來源、生物科技與精準保養 概念，為化粧品與生技產業帶來更多創新的原料應用可能。

常見問題 FAQ：外泌體萃取與胞外囊泡純化

參考文獻

1. Doyle LM, Wang MZ. Overview of Extracellular Vesicles, Their Origin, Composition, Purpose, and Methods for Exosome Isolation and Analysis. Cells. 2019;8(7):727. DOI
2. Northrop-Albrecht EJ, Taylor WR, Huang BQ, Kisiel JB, Lucien F. Assessment of extracellular vesicle isolation methods from human stool supernatant. Journal of Extracellular Vesicles. 2022;11(4):e12208. DOI
3. Welsh JA, Goberdhan DCI, O'Driscoll L, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches. Journal of Extracellular Vesicles. 2024;13(2):e12404. DOI
4. Stam J, Bartel S, Bischoff R, Wolters JC. Isolation of extracellular vesicles with combined enrichment methods. Journal of Chromatography B. 2021;1169:122604. DOI

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