Exosomes are physiologically secreted nanoparticles recently established as natural delivery systems involved in cell-to-cell communication and content exchange. Due to their inherent targeting potential, exosomes are currently being harnessed for the development of anti-cancer therapeutics. Clinical trials evaluating their effectiveness are demonstrating safety and promising outcomes. However, challenging large-scale production, isolation, modification and purification of exosomes are current limitations for the use of naturally occurring exosomes in the clinic. Exosome mimetics hold the promise to improve the delivery of bioactive molecules with therapeutic efficacy, while achieving scalability and increasing bioavailability. In this study, we propose the development of Immune Derived Exosome Mimetics (IDEM) as a scalable approach to target and defeat ovarian cancer cells. IDEM were fabricated from monocytic cells by combining sequential filtration steps through filter membranes with different porosity and size exclusion chromatography columns. The physiochemical and molecular characteristics of IDEM were compared to those of natural exosomes (EXO). Nanoparticle Tracking Analysis confirmed a 2.48-fold increase in the IDEM production yields compared to EXO, with similar exosomal markers profiles (CD81, CD63) as demonstrated by flow cytometry and ELISA. To exploit the prospective of IDEM to deliver chemotherapeutics, doxorubicin (DOXO) was used as a model drug. IDEM showed higher encapsulation efficiency and drug release over time compared to EXO. The uptake of both formulations by SKOV-3 ovarian cancer cells was assessed by confocal microscopy and flow cytometry, showing an incremental drug uptake over time. The analysis of the cytotoxic and apoptotic effect of DOXO-loaded nanoparticles both in 2D and 3D culture systems proved IDEM as a more efficient system as compared to free DOXO, unraveling the advantage of IDEM in reducing side-effects while increasing cytotoxicity of targeted cells, by delivering smaller amount of the chemotherapeutic agent. The high yields of IDEM obtained compared to natural exosomes together with the time-effectiveness and reproducibility of their production method make this approach potentially exploitable for clinical applications. Most importantly, the appreciable cytotoxic effect observed on ovarian cancer in vitro systems sets the ground for the development of compelling nanotherapeutic candidates for the treatment of this malady and will be further evaluated.

外泌体是生理分泌的纳米颗粒，最近被确立为参与细胞间通讯和内容交换的天然递送系统。由于其固有的靶向潜力，外泌体目前正被用于开发抗癌疗法。评估其有效性的临床试验证明了安全性和有希望的结果。然而，具有挑战性的外泌体的大规模生产、分离、修饰和纯化是目前在临床上使用天然存在的外泌体的限制。外泌体模拟物有望改善具有治疗功效的生物活性分子的递送，同时实现可扩展性和提高生物利用度。在这项研究中，我们建议开发免疫衍生的外泌体模拟物 (IDEM) 作为靶向和击败卵巢癌细胞的可扩展方法。IDEM 是由单核细胞通过将通过具有不同孔隙率和尺寸排阻色谱柱的过滤膜的顺序过滤步骤组合而成的。将 IDEM 的理化和分子特征与天然外泌体 (EXO) 进行了比较。纳米粒子追踪分析证实，与 EXO 相比，IDEM 的产量增加了 2.48 倍，流式细胞术和 ELISA 证明具有相似的外泌体标记谱（CD81、CD63）。为了利用 IDEM 提供化疗药物的前景，阿霉素 (DOXO) 被用作模型药物。与 EXO 相比，IDEM 显示出更高的封装效率和药物随时间的释放。通过共聚焦显微镜和流式细胞术评估 SKOV-3 卵巢癌细胞对两种制剂的吸收，显示随着时间的推移药物吸收增加。对 2D 和 3D 培养系统中载有 DOXO 的纳米粒子的细胞毒性和凋亡作用的分析证明，与游离 DOXO 相比，IDEM 是一种更有效的系统，揭示了 IDEM 在减少副作用同时增加靶细胞的细胞毒性方面的优势，通过递送更少量的化疗剂。与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使得这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 显示随着时间的推移增加的药物吸收。对 2D 和 3D 培养系统中载有 DOXO 的纳米粒子的细胞毒性和凋亡作用的分析证明，与游离 DOXO 相比，IDEM 是一种更有效的系统，揭示了 IDEM 在减少副作用同时增加靶细胞的细胞毒性方面的优势，通过递送更少量的化疗剂。与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使得这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 显示随着时间的推移增加的药物吸收。对 2D 和 3D 培养系统中载有 DOXO 的纳米粒子的细胞毒性和凋亡作用的分析证明，与游离 DOXO 相比，IDEM 是一种更有效的系统，揭示了 IDEM 在减少副作用同时增加靶细胞的细胞毒性方面的优势，通过递送更少量的化疗剂。与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使得这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 对 2D 和 3D 培养系统中载有 DOXO 的纳米粒子的细胞毒性和凋亡作用的分析证明，与游离 DOXO 相比，IDEM 是一种更有效的系统，揭示了 IDEM 在减少副作用同时增加靶细胞的细胞毒性方面的优势，通过递送更少量的化疗剂。与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使得这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 对 2D 和 3D 培养系统中载有 DOXO 的纳米粒子的细胞毒性和凋亡作用的分析证明，与游离 DOXO 相比，IDEM 是一种更有效的系统，揭示了 IDEM 在减少副作用同时增加靶细胞的细胞毒性方面的优势，通过递送更少量的化疗剂。与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使得这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用 与天然外泌体相比，IDEM 的高产量以及其生产方法的时效性和可重复性使这种方法有可能用于临床应用。最重要的是，对卵巢癌观察到的明显的细胞毒性作用体外系统为开发用于治疗这种疾病的引人注目的纳米治疗候选物奠定了基础，并将进一步评估。