近期刊登於 npj Science of Food期刊(IF: 9.7)的研究就是以Cannabis sativa L.(大麻)毛狀根為材料, 由韓國生物科學與生物技術研究院(KRIBB) 及忠南國立大學跨領域團隊共同完成,  Cha Young Kim與Woo Sik Kim為通訊作者,  其成功建立了可持續培養的平台並進一步解析其來源奈米囊泡的物理化學特性與免疫調節功能, 標題為” Hairy root-derived nanovesicles from Cannabis sativa: Sustainable bioactive nanomaterials with immunomodulatory and anti-tumor potential”.

https://www.nature.com/articles/s41538-026-01158-y

研究目的

傳統露天栽培容易受到環境變化影響, 使植物來源材料的成分與品質產生差異。因此, 本研究希望：

1.  建立穩定、可控制且不依賴土壤的 C. sativa 毛狀根培養系統。
2. 分離並分析毛狀根來源植物奈米囊泡（CH-PDNVs）的粒徑、表面電性、結構及代謝物組成。
3. 評估其對免疫細胞活化、T 細胞反應及腫瘤生長的影響。
4. 了解奈米囊泡在不同酸鹼值、酵素及類生理環境下的穩定性, 評估其作為口服應用平台的潛力。

研究方法

研究團隊首先利用 Rhizobium rhizogenes R1000 誘導大麻葉片形成毛狀根, 並篩選出生長表現較佳的毛狀根品系進行液體培養,  接著是分離純化出毛狀根來源的奈米囊泡。
在物理化學特性分析中, 研究特別使用了：
可調式電阻脈衝感測技術（Tunable Resistive Pulse Sensing,  TRPS）的Exoid單顆粒奈米粒徑/濃度/Zeta膜電位分析儀。
TRPS 不僅能提供平均粒徑還能得到單顆粒的粒徑大小與Zeta膜電位, 讓研究人員了解樣品中奈米囊泡的大小分佈和均一性以及表面電荷是否穩定,  相較於只觀察影像或只報告單一平均值, TRPS 可提供更具體的顆粒層級定量資訊。

研究結果

研究發現, 所分離出的 CH-PDNVs 具有以下特性：

1.  平均粒徑為 113 ± 3 nm
2.  Zeta膜電位為 −22.6 mV, 顯示其具有穩定的膠體特性
3.  電子顯微鏡觀察顯示, 奈米囊泡會維持完整的球形結構及脂質雙層
4.  可偵測到植物來源囊泡標誌蛋白, 且未偵測到細菌外膜蛋白 OmpA
5.  三個獨立批次的內毒素含量為 0.063 ± 0.012 EU/mL
6.  在不同酸鹼值、核酸酶、蛋白酶、澱粉酶、脂肪酶、溫度及血清條件下, 粒徑平均值、粒徑分佈性及Zeta膜電位皆未出現顯著變化, 顯示其具有良好的物理化學穩定性

結論

本篇文章展示了大麻毛狀根作為植物來源奈米囊泡生產平台的潛力, 也凸顯 TRPS 在奈米材料品質分析與穩定性評估上的重要性。
透過 TRPS 所提供的粒徑分佈與Zeta膜電位數據, 研究人員能更全面地掌握奈米囊泡的物理化學品質並確認其在不同環境壓力下的穩定程度, 為未來植物來源奈米材料的標準化生產、批次一致性評估及生醫應用研究奠定基礎。
不過, 目前研究結果主要來自細胞與小鼠模型, 仍需要進一步確認其口服吸收、生體分布、藥物動力學、長期安全性及人體應用效果。本篇所述的「免疫調節」與「抗腫瘤」結果, 現階段應解讀為前臨床研究發現, 並不代表人體療效或醫療宣稱。