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2025.08.18
科技新知

外泌體製程全解析:打造高品質產品的 4 大關鍵技術

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外泌體近年來在醫美與再生醫療領域備受關注,不少品牌與診所都開始導入含有外泌體成分的產品。不過,外泌體真正的品質與效果,並不是只靠成分標示說了算,而是取決於背後的製程技術。

我們會用簡單明瞭的方式,帶你一步步掌握外泌體製程從製造到出貨的關鍵技術,並說明每一個步驟的功能與意義。即使你不是技術背景,也能輕鬆看懂這些流程對產品品質有多關鍵。

 

什麼是外泌體製程?從細胞到凍晶的完整流程

什麼是外泌體製程從細胞到凍晶的完整流程

外泌體製程,簡單來說就是將細胞培養、收集外泌體、進行純化與封裝的一整套流程。雖然每個步驟看似獨立,但其實彼此環環相扣,任何一段出問題,都可能影響最終產品的品質與穩定性

 

整體來說,外泌體製程可分為四大階段:

  1. 高效細胞擴增:細胞是外泌體的來源,品質與數量都至關重要。
  2. AIoT 製程監控:透過自動化系統掌控整體製程參數,減少人為誤差。
  3. 無菌製程與法規驗證:符合國際 GMP 規範,才能合法商業化。
  4. 凍乾與灌裝技術:決定外泌體產品是否能安全保存與運送。

透過這 4 個關鍵技術,你不僅能提升外泌體產品的品質與一致性,也能在法規合規、市場競爭與國際合作上搶得先機。

 

外泌體製程的第一步:高效細胞擴增怎麼做?

高品質細胞如何影響外泌體的效能?

外泌體是細胞分泌的微小囊泡,因此,細胞本身的狀態,就直接決定了外泌體的品質與活性。如果細胞健康、代謝良好,所釋放的外泌體會更具功能性;反之,老化或壓力大的細胞可能產出品質參差不齊的外泌體。

尤其在商業應用中,一致性是關鍵。只有穩定地擴增細胞、維持相同培養條件,才能確保每一批產品都符合規格,降低品質波動與後續風險。

 

有哪些高效擴增設備與方法?

在外泌體製程中,細胞擴增通常會使用以下兩種方式:

  • 多層培養瓶(如 CellSTACK):適合初期開發與中小型量產。
  • 微型生物反應器(bioreactor):可支援自動化與大規模培養,適合商業化量產。

此外,搭配自動換液系統、氣體監控設備,可進一步提升操作效率與細胞存活率,並降低污染風險。這些設備都可以納入後續的 AIoT 製程監控,實現標準化與可追蹤的操作。

 

外泌體產量如何預估?細胞數與瓶數對照表

雖然實際產量會因細胞類型與條件而異,但根據模擬數據,一般可做以下估算:

培養方式 每批預估產量(3000E/瓶) 建議應用場景
傳統2D培養 約 1000 瓶/批 實驗、研發階段
高效擴增配置 約 8,000-20,000 瓶/月 商業化量產

透過最佳化的細胞培養設計,不僅能提高外泌體產出效率,也能減少資源浪費,提升整體製程效益。

 

AIoT 細胞製程如何讓外泌體製程更聰明?

AIoT 細胞製程如何讓外泌體製程更聰明

什麼是 AIoT 製程?為什麼它對外泌體生產重要?

AIoT 是「人工智慧(AI)」結合「物聯網(IoT)」的製程管理技術,在外泌體製造中,它的角色就像一位不會休息的專業監工。

傳統的細胞製程仰賴人工觀察與手動操作,容易因為人為疏忽或環境變數導致失誤。而導入 AIoT 系統後,可以即時掌握每一個關鍵數據,如溫度、pH、氣體濃度與壓力變化,並即時發出預警、調整條件,大幅提升整體製程的穩定性與安全性。

 

AIoT 能監控哪些外泌體製程參數?

AIoT 系統可橫跨整條製程線,涵蓋:

  • 細胞培養階段:監控溫度、濕度、氣體組成與換液次數
  • 純化與凍乾階段:記錄壓力變化、流速與設備運轉狀態
  • 灌裝與封裝階段:追蹤操作歷程與環境潔淨度

此外,這些資料都會自動上傳並儲存於中央資料庫,方便日後查帳、品質審核或法規驗證時使用。

 

這些技術能帶來哪些實際效益?

導入 AIoT 製程對外泌體產品開發與工廠管理者而言,有三大明顯優勢:

  1. 降低人為風險:減少操作失誤與污染事件發生機率
  2. 提升製程穩定性:每批產品都能在相同條件下製造
  3. 強化品質溯源能力:所有操作紀錄都有據可查,利於查廠與市場管理

在國際法規日趨嚴格、客戶要求透明度提高的趨勢下,AIoT 製程已不再是加分項,而是未來外泌體製造的必要標配

 

外泌體製程如何符合 PIC/S GMP 無菌標準?

外泌體製程如何符合 PICS GMP 無菌標準

什麼是 PIC/S GMP?外泌體工廠一定要符合嗎?

PIC/S GMP 是由國際藥政單位協力制定的藥品製造規範,目的在於確保產品在「品質、安全、無菌」等方面達到一致性。

在過去只適用於藥品製造,但如今,細胞治療與外泌體等再生醫療產品也越來越常被納入 GMP 規範中管理

若你希望外泌體產品能夠進入國際市場、用於臨床研究,甚至是作為高階保養品原料,符合 GMP 的製程與環境就是基本門檻,沒有符合將無法商品化,也無法通過查廠。

 

哪些製程環節最容易遭污染?該如何避免?

在外泌體製程中,下列幾個階段為污染高風險區:

  • 外泌體純化後的濃縮液:尚未封裝,最容易遭空氣或人員污染
  • 凍乾處理與分裝灌裝:開放操作時間長,風險極高
  • 保存與轉運前的操作:若未進入封閉系統,易受環境影響

可以使用以下方式:

  • 使用 Isolator 密閉系統操作:創造 Class A 無菌環境
  • 引入 H₂O₂ 滅菌與 RTP 傳輸:讓原料、容器進出不暴露於空氣中
  • 人員與物料動線分離:降低交叉污染風險

 

新版 GMP 有哪些強化規定?你準備好了嗎?

2023 年起,PIC/S GMP 已全面修訂,要求更嚴謹的污染控制策略(Contamination Control Strategy, CCS)。幾項與外泌體製程最密切的重點包含:

  • 冷凍乾燥設備的滅菌頻率與驗證
  • Media Fill(無菌模擬灌裝測試)成為必要驗證項目
  • 全程需記錄人員、設備、環境的監控數據與偏差事件

也就是說,即使你操作上沒問題,也必須「有紀錄可查、符合查廠要求」,才能符合 PIC/S GMP 的規範。

 

無菌凍乾製程是外泌體保存關鍵,該注意什麼?

為什麼要做凍乾?外泌體可以不凍乾嗎?

外泌體是極其敏感的生物顆粒,在常溫或冷藏條件下很容易失去活性。因此,外泌體進行凍晶乾燥(Lyophilization)是目前最主流的保存方式

透過凍乾,外泌體可轉換為粉末狀,不僅便於保存與運輸,還能提升穩定性與使用靈活性(例如溶解進精華液或注射劑中)。

如果不經凍乾處理,產品的儲存條件就會受限、保存期限縮短,甚至在運送過程中可能因溫度變化導致變性。

 

凍乾時怎麼保持無菌?有哪些設備能做到?

凍乾設備本身不具備無菌操作功能,因此,若要避免污染,必須在「無菌隔離環境」下進行凍乾與灌裝操作。常見的做法包括:

  • 使用 Isolator 密閉操作系統:可將凍乾設備與灌裝系統完全隔離於 Class A 無菌環境中
  • 整合 H₂O₂ 滅菌裝置與 RTP 傳輸技術:使容器、蓋子、原料在進入系統前就完成滅菌,不暴露於空氣中
  • 搭配自動灌裝機構:減少人工干預,進一步降低污染風險

這樣的配置,不但能確保凍乾過程的無菌性,也符合國際藥品製程中的 aseptic filling 標準。

 

新版 GMP 對凍乾製程有哪些規範?

根據 2023 年起更新的 PIC/S GMP 規範,凍乾製程被納入污染控制策略(CCS)的重點關卡。以下幾點為凍乾作業必須注意的合規要求:

  • 設備需經完整驗證(DQ/IQ/OQ/PQ):確保機器運作與設計符合法規
  • 每年須進行無菌模擬測試(Media Fill):模擬產品灌裝流程,確認整體無菌性
  • 須建構可追溯的操作紀錄與數據保存:包含環境監控、滅菌紀錄、批次編碼等

對外泌體工廠而言,凍乾製程不再只是技術選項,而是合規與出口的必要條件

這一段讓讀者理解:凍乾不只是為了保存,更是合規的一部分。它與前面的「GMP 製程」緊密相連,並為後續的產品使用與物流鋪路。

 

掌握這 4 大外泌體製程技術,讓產品品質一次到位

打造一款真正高品質的外泌體產品,絕不是只靠原料來源,更重要的是整套製程流程是否到位、穩定、合規。

高效細胞擴增打下生產基礎,到導入 AIoT 製程監控提升穩定性,再結合符合 PIC/S GMP 的無菌作業,最後通過 凍乾技術確保保存與運輸安全,這四大核心製程就像是外泌體產品的四根支柱,缺一不可。

無論你是準備規劃工廠、委託代工,或評估產品品質,了解這些製程技術都能幫助你做出更明智的選擇,也讓你的產品在市場上更具說服力與信賴感。

 

從源頭解決問題:亞家生技的專業把關

了解了外泌體抗衰老全攻略,你可能會問:「那有沒有值得信賴的外泌體產品來源?」

答案是,有的。從源頭把關,是確保療程效果和安全性的關鍵。

 

🔧 整廠輸出服務

我們提供從零開始的完整規劃,包括:

  • 廠區動線與潔淨區設計
  • 細胞培養設備(Isolator)建置與整合
  • 3Q 確效(IQ、OQ、PQ)與 VHP 滅菌作業
  • 細胞培養製程導入與技術授權

讓你快速建立合規、安全、可量產的製造流程

 

🧪 YJ-Isolator 專業級細胞製藥工作站

我們的 YJ-Isolator 專為細胞與外泌體製備設計,整合:

  • Incubator(培養箱)
  • 顯微鏡
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並可依照你的製程需求客製調整,是理想的GMP-ready 解決方案

 

🫧 細胞外囊泡(EVs)供應與客製服務

  • 提供 500 億 / 3000 億顆外泌體的人類臍帶來源 EVs
  • 支援 免疫細胞與幹細胞培養服務

讓你專注開發產品,我們幫你穩定供應關鍵原料與技術。

 

延伸閱讀與參考來源

  1. Manufacturing Therapeutic Exosomes: from Bench to Industry — 探討外泌體製程完整流程與 GMP 挑戰。

    https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9095511/

  2. Review on Strategies and Technologies for Exosome… — 概述外泌體分離技術與大規模 GMP 製程。

    https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2021.811971/full

  3. Freeze‑Dried Extracellular Vesicles From Adipose‑Derived… — 凍乾外泌體技術與保護劑應用研究。

    https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2020.00181/full

  4. Guidance on the clinical application of extracellular vesicles — 強調臨床級外泌體無菌製程與污染控管。

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352320425000343

  5. Exosomes Produced in Bioreactors — 生物反應器提升外泌體量產實例。

    https://www.genengnews.com/topics/bioprocessing/exosomes-produced-in-bioreactors/

  6. 外泌體夯衍生亂象!專家提醒:純度與品質需留意 「無菌凍乾」可室溫存放、維持活性

    https://www.cna.com.tw/postwrite/chi/387627

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