(57)【要約】  システム（１０、１００、３００、４００）が、体内の特定の標的にされた細胞又は組織を同定するために提供されている。前記システム（１０、１００、３００、４００）は、照明モジュール（３０、１１４、３２２、４２２、４５２）、検出モジュール（４０、１２４、３２４、４２４、４３４、４５４）、画像モジュール（５０、３２６、４３２、４５６）、調節モジュール（６０）、又は、１若しくは複数のナノシェルを保持及び放出するのに適した貯蔵所（７０、１３２、３１２、４１２、４４２）のうち少なくとも１つを収容又は支持する（２０）、少なくとも１つの経口摂取可能なカプセルを含んでいることが好ましい。方法（２００）も、体内の患部の又は異常な細胞及び／若しくは組織を検出、画像化、さもなければそれらの細胞及び／若しくは組織と相互に作用する前記システム（１０、１００、３００、４００）を使用するために提供されている。提供されている前記システム（１０、１００、３００、４００）並びに方法（２００）は、改善された診断、処置、及び画像化技術を可能にし、標的にされた患部の又は異常な細胞若しくは組織を周囲の健康な細胞又は組織から能率的に区別することにおいて増加した感度及び特異性を可能にする。
2009515633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体；
標的にされた細胞又は組織を照明する照明モジュール；
前記標的にされた細胞又は組織を検出する検出モジュール；
前記標的にされた細胞又は組織を画像化する画像モジュール；及び
１又は複数のナノシェルを収容する貯蔵所；
を含むシステム。
【請求項２】
前記担体が経口摂取可能なカプセルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記カプセルが、所望された波長の光を通過させられるように実質的に透明である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記照明モジュール、前記検出モジュール、又は前記画像モジュールのうち少なくとも１つが、少なくとも１自由度で移動する能力を持つように、前記カプセルにより収容されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記貯蔵所が前記カプセルの一部であり、少なくとも１種類のナノシェルを保持及び放出する能力を持つ、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記照明モジュール、前記検出モジュール、又は前記画像モジュールのうち少なくとも１つを調節する調節モジュールをさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記調節モジュールが、前記照明モジュール、前記検出モジュール、前記画像モジュール、又は前記カプセル自体のうち少なくとも１つの位置及び定位も調節する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
（ａ）体内の１又は複数の領域に１又は複数の第１のナノシェルを送達するステップ；
（ｂ）前記送達されたナノシェルにより同定された標的にされた細胞又は組織を検出するステップ；及び
（ｃ）前記標的にされた細胞又は組織が検出された場合に、次に、前記標的にされた細胞又は組織の正確な位置を決定するステップ、少なくとも前記標的にされた細胞又は組織を画像化するステップ、前記標的にされた細胞又は組織を処置するステップ、又は、前記標的にされた細胞又は組織に１若しくは複数の第２のナノシェルを送達するステップのうち少なくとも１つ；
を含む方法。
【請求項９】
ステップ（ａ）が経口摂取可能な担体により実現される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（ｂ）及び（ｃ）が別の経口摂取可能な担体により実現される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）が、異なる経口摂取可能な担体によりそれぞれ実現される、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記経口摂取可能な担体が、前記標的にされた細胞又は組織を照明する照明モジュール、前記標的にされた細胞又は組織を検出する検出モジュール、前記標的にされた細胞又は組織を画像化する画像モジュール、並びに、前記照明モジュール、前記検出モジュール、及び前記画像モジュールに操作的に接続された調節モジュールを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記調節モジュールが、前記照明モジュール、前記検出モジュール、及び前記画像モジュールの作用を調節する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記調節モジュールが前記担体の位置及び定位を調節する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの担体；
１又は複数のナノシェルを保持するのに適した、少なくとも１つの貯蔵所；
前記貯蔵所と操作的に付随し、１又は複数のナノシェルを送達するのに適した、少なくとも１つの送達機構；
少なくとも１つの画像機構；及び
各送達機構及び各画像機構と操作的に付随した調節機構；
を含むシステム。
【請求項１６】
１又は複数の担体が経口摂取可能なカプセルである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
貯蔵所及び送達機構が、１つの経口摂取可能なカプセルの一部として含まれている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記画像機構が、追加の経口摂取可能なカプセルの一部として含まれている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
１又は複数の追加のナノシェルを保持及び送達する追加の貯蔵所並びに送達機構が、前記経口摂取可能なカプセルの一部として含まれている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
貯蔵所、送達機構、及び画像機構が、１つの経口摂取可能なカプセルの一部として含まれている、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、体内の特定の標的にされた細胞及び／又は組織を同定することに向けられ、特に、体内の患部の又は異常な細胞及び／若しくは組織を、カプセルシステムを用いて検出及び画像化する、さもなければ、それらの細胞及び／若しくは組織と相互に作用するシステム並びに方法に向けられている。
【背景技術】
【０００２】
画像化能力を有する経口摂取可能なカプセルは、当分野において既知である。例えば、本明細書中に参考として援用する２００１年５月２９日に発表されたアルファーノ（Ａｌｆａｎｏ）等による米国特許第６，２４０，３１２号は、経口摂取可能なシステムが消化管を横切る際、画像診断を得るカメラを有するそのシステムを解釈している。さらに、同じく本明細書中に参考として援用する２００１年１１月２７日に発表されたクローリー（Ｃｒｏｗｌｅｙ）等による米国特許第６，３２４，４１８号は、組織分光測定を行うためのカプセルシステムを、少なくとも部分的に解釈している。
【０００３】
上記の規定、及び、明瞭な利益を提供する他の従来カプセルシステムにかかわらず、そのようなシステムは、システムに不随する重大な欠点をそれでも有している。例えば、本明細書中に参考として援用する２００４年４月２２日に公開されたマダール（Ｍａｄａｒ）等による国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０２４１６３号（公開ＷＯ２００４／０３２６２１Ａ２号）に説明されているように、存在するカプセルシステムは、患部の又は異常な組織と、類似の特徴を有する健康な組織を区別するのが難しいことが多い。マダール等は、特定の細胞に結合する、又は、特定の細胞により内部に取り入れられる外因性の蛍光をラベルしたプローブを利用することにより、この欠点に取り組むことに試みている。このプローブは、区別する蛍光信号を放出するように、異常な細胞又は組織に導入することができる。プローブが導入されると、蛍光信号を、例えば検出カプセルにより検出することができる。
【０００４】
しかし、同じく本明細書中に参考として援用する２００２年８月１日に公開されたウェスト（Ｗｅｓｔ）等による米国公開特許出願第２００２／０１０３５１７号により説明されているように、これら従来の蛍光プローブも、付随する特定の欠点を有している。例えば、全てのプローブが、所望の又は意図された位置に効果的に移送されるわけではない。しばしば、大部分のプローブは適切な位置に達しない、又は、低い取込率を有し、どちらの状態も、発光スペクトルを記録する場合に、所望の信号をバックグラウンド信号から分けることを難しくしてしまうことがある。さらに、スペクトルの可視領域における励起が通常必要なので、必要とされる波長において、ヒト細胞又は組織の多数の成分も自己発光する傾向がある。他の組織型の自己発光は、明らかに望まれていない効果であり、意図された位置でのプローブの所望された発光を分離することを難しくしてしまうことがある。
【０００５】
既知のシステムの多くが、標的にされた領域全体を見るのに制限された能力を有する、多くの従来のカプセルシステムにより、前述の問題はさらにひどくされている。すなわち、多くの従来のカプセルシステムは、短い時間又は限られた時間にわたる一方向のみの観察を提供し、従って、標的にされた細胞若しくは組織の効果的な同定、画像化、及び／又は処置を難しく及び無能にしている。
【０００６】
ある程度の上記で確認された欠点に取り組む試みにおいて、生体適合性の金属ナノ粒子又はナノシェル複合物が、コア材料、コア寸法、及びコア形状の選択を、シェル材料に対するそれらの基準とは関係なく、可能にする方法で構築されている。これらのナノシェルは、比較的均一な構造体であり、特に、（ｉ）所望の吸収特徴を示すために特定の培地における懸濁液に依拠する必要がなく、（ｉｉ）患部の又は異常な細胞若しくは組織を認識する抗体に連結することができる。その上、これらのナノシェルは、その誘電材料における発光イオン（例えば、Ｐｒ＋３、Ｅｒ＋３、及び／又はＮｄ＋３）を用いて、例えば、ヒト体内の細胞又は組織が本質上可視ではない放出を引き起こす励起波長で、スペクトルの近赤外線領域における励起を効果的に可能にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ナノシェルは、従来技術における上記の欠点のうち少なくとも特定の態様に効果的に取り組んでおり、本開示により提供されるシステム等の適切なカプセルシステムと組み合わせて利用した場合に、これらのナノシェルは、改善された診断、処置、及び画像化技術を有利に可能にし、さらに、標的にされた患部の又は異常な細胞若しくは組織を周囲の健康な細胞又は組織から能率的に区別することにおいて増加した感度及び特異性を有利に可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の有利な特徴によると、１又は複数の担体（ｓｕｐｐｏｒｔ）を使用して、１又は複数の照明モジュール、１又は複数の検出モジュール、１又は複数の、画像機構の一例としての画像モジュール、及び、１又は複数の、調節機構の一例としての調節モジュールを収容するシステムが提供されている。各照明モジュールは、標的にされた細胞又は組織を照明するのに適しており、各検出モジュールは、標的にされた細胞又は組織を検出するのに適しており、各画像モジュールは、標的にされた細胞又は組織を画像化するのに適しており、さらに、各調節モジュールは、いかなる照明モジュール、いかなる検出モジュール、及び／若しくはいかなる画像モジュールも調節又は影響するのに適している。好都合に、本開示のシステムは、特に、改善された生活反応検査（ｂｉｏｓｃｏｐｙ）の画像化を提供している。そのシステムが、少なくとも１つの態様において、標的にされた細胞又は組織の多方面にわたる検出及び画像化、並びに、観察を長時間提供する、本開示のシステムにより提供された別の利点が存在している。
【０００９】
本開示の例証となる態様において、前記システムは１つの担体を含み、その担体は、少なくとも１つの照明モジュール、少なくとも１つの検出モジュール、少なくとも１つの画像モジュール、及び、その作用に影響を与えるようにそれぞれのモジュールと操作的に付随する、少なくとも１つの調節モジュールを含んでいることが好ましい。好都合に、前記１つの担体は、１又は複数のナノシェルを保持する貯蔵所も少なくとも１つ含むことができ、そのナノシェルは、１種類又は２つ以上の異なる種類のものでありうる。前記１つの担体は、所望するように１又は複数のナノシェルの送達又は放出を可能にするように、少なくとも１つの貯蔵所と操作的に付随する送達機構を、好都合に少なくとも１つさらに含むことができる。
【００１０】
本開示の有利な特徴による方法は：（ｉ）体内の１又は複数の領域に１又は複数のナノシェルを送達するステップ；（ｉｉ）前記送達されたナノシェルにより同定された標的にされた細胞若しくは組織を検出するステップ；及び、（ｉｉｉ）前記標的にされた細胞若しくは組織が検出された場合に、次に、前記標的にされた細胞若しくは組織の正確な位置を決定するステップ、前記標的にされた細胞若しくは組織を画像化するステップ、又は、前記標的にされた細胞若しくは組織に１若しくは複数の追加のナノシェルを送達するステップのうち少なくとも１つを含む。本開示の例証となる態様において、前記送達するステップは、経口摂取可能な担体により実現することができる。本開示の別の例証となる態様において、前記送達するステップは第１の担体により実現され、前記検出及び画像化するステップは、第２の担体により実現される。本開示のさらに別の例証となる態様において、各ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）は、異なる経口摂取可能な担体によりそれぞれ実現される。本開示から当業者には容易に明らかになるように、確認された例証となる態様それぞれにおいて、担体は、種々のモジュールの組合せのうちどれも含むことができ、本開示により特に確認及び説明されておらず、種々の機能のうちどれも果たすことができるモジュールをさらに含むことができる。
【００１１】
別の例証となる態様において、本開示のシステムは、２つの担体、第１の担体及び第２の担体を含むことができる。前記第１の担体は、１又は複数の種類の１又は複数のナノシェルを保持する貯蔵所を少なくとも１つ含み、さらに、所望するように１又は複数のナノシェルの送達又は放出を可能にするように、少なくとも１つの貯蔵所と操作的に付随する送達機構を少なくとも１つ含んでいることが好ましい。前記第２の担体は、少なくとも１つの照明モジュール、少なくとも１つの検出モジュール、及び少なくとも１つの画像モジュール含んでいることが好ましい。好都合に、前記２つの担体のうちどちらか、又は両方が、調節モジュールも含むことができる。そのような調節モジュールは、有利に、１又は複数の前記確認されたシステムモジュール及び／又は送達機構のうちどれにも、いかなる種々の組合せで、操作的に接続することができる。
【００１２】
さらに別の例証となる態様において、本開示のシステムは、３つ以上の担体を含むことができ、各担体は少なくとも１つのシステムモジュールを含んでいる。例えば、第１の担体は、貯蔵所、及び、それと操作的に付随する送達機構を含むことができ、第２の担体は、照明モジュールを含むことができ、第３の担体は、検出モジュールを含むことができ、第４の担体は、画像モジュールを含むことができ、第５の担体は、追加の貯蔵所及び送達機構、並びに／又は他のモジュールのいかなる組合せも含むことができる。本開示の他の態様において、各担体は、種々のモジュールの組合せのうちどれも含むことができ、本開示により特に確認及び説明されておらず、種々の機能のうちどれも果たすことができるモジュールを含むことができる。
【００１３】
本開示に関連する追加の有利な特徴、態様、及び／又は機能は、添付の図と共に評価される場合に特に成立する詳細説明から明らかになる。図は、当業者の助けになるため参照され、本開示の説明に役立つ例をより理解するために本開示の内容が関連する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図を参考にして、本開示の有利な特徴を、例えば、標的にされた細胞又は組織を処置する等を含めた種々の応用のうちどれにも使用できるので、本明細書の一部を成す図を参照にする本開示の種々の例及び／又は態様における以下の詳細な説明にもかかわらず、他の追加の並びに／又は別の例、態様、及び／若しくは特徴を、本開示の範囲を逸脱することなく等しく使用できることが理解されたい。
【００１５】
図１を最初に参考すると、本開示の例証となる態様による、具体例としてのシステム１０が示されている。示されているように、そのようなシステム１０は、少なくとも１つの担体２０、少なくとも１つの照明モジュール３０、少なくとも１つの検出モジュール４０、少なくとも１つの画像モジュール５０、及び少なくとも１つの調節モジュール６０を含んでいることが好ましい。さらに、本開示の少なくとも１つの態様において、システム１０は、少なくとも１つの貯蔵所７０、及び、貯蔵所７０と操作的に付随する少なくとも１つの送達機構８０も含むことができる。貯蔵所７０及び送達機構８０は、所望のように、１又は複数のナノシェルを収容及び送達又は分配するのに適していることが好ましい。
【００１６】
本開示の例証となる態様において、担体２０が、少なくとも体中又はその一部（例えば、消化管）に渡るために必要とする時間の間生体適合性であるように、担体２０は生体適合性の材料から作製することができる。さらに、担体２０は、例えば、ペースメーカーのリード、並びに、人工心臓、心臓弁、大動脈内バルーン、及び補助人工心臓等の心臓用人工器官装置を含めた、埋め込み型の装置を製作するために使用される材料から作製できることが好ましい。そのような材料の例として、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能なＰｅｌｌｅｔｈａｎｅ（Ｒ）２３６３ポリエーテルウレタンシリーズの材料、及び、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｎｃ社から入手可能なＥｌａｓｔｈａｎｅポリエーテルウレタンが挙げられる。同じく適切でありうる他の例証となる材料は、同じくＰｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｎｃ社から入手可能なＰｕｒＳｉｌ（Ｒ）及びＣａｒｂｏＳｉｌ（Ｒ）を含む。
【００１７】
本開示の異なる態様において、担体２０は、本開示に合わせた種々の異なる美的及び／又は機能的な目的のうちどれも実現するために必要な種々の形状、サイズ、色、質感、及び／又はいかなる他の特徴若しくは性質のうちどれも有することができる。例えば、担体２０は、それだけに限られることなく、微孔性の膜を有し、その孔は、サイズにおいて、直径サブミクロンから数ミクロンまでに及んでいる。その膜には、ナノシェルを注入又は浸透させることができ、一部の機械的手段による等、その膜を伸長すると、ナノシェルを調節された速度で特定の領域に放出することができる。あるいは、ナノシェルを担体２０の表面上に被覆し、特定の部位に送達することができる。圧力、熱、レーザー光等が、担体２０の表面から体内の標的にされた領域へのナノシェルの移送を促進することができる。さらに、本開示のさらに別の態様において、担体２０は、内視鏡等の形態をとることができ、その内視鏡は、内視鏡と操作的に不随する少なくとも１つのシステムモジュールを有する先端を含むことができる。別の態様において、その内視鏡担体は、（例えば、内視鏡が他の担体を所望の位置へ導く等）本開示に合わせた種々の有利な操作を実現するように、別の担体と共同して使用することができる。
【００１８】
本開示の真意及び範囲から逸脱することなく担体２０に対する変更を行えることを、当業者は本開示から容易に理解することが判る。例えば、担体２０は、所望された波長の光を照明モジュール３０により実質的に全ての方向で放出できるように、実質的に透明又は半透明でありうる。
【００１９】
本開示の例証となる態様において、照明モジュール３０は、担体２０と操作的に不随していることが好ましく、発光ダイオード（ＬＥＤ）、キセノンチューブ、レーザー源等の光源を少なくとも１つ含んでいることが好ましい。例えば、種々の異なる波長帯を有する種々の異なる波長で光を放出する種々のＬＥＤのうちどれもが、標的細胞又は組織の励起に合うように選択されうる。本開示の他の態様において、光源は、白色ＬＥＤ等の広域スペクトルを有しうる。本開示から当業者には容易に明らかになるように、本開示のさらに他の態様において、種々の他の光源を追加として、又は、代わりになるべきものとして、本開示に合わせた種々の異なる機能的な目的のうちどれも実現するように使用することができる。
【００２０】
本開示の例証となる態様によると、作用において、照明モジュール３０は、光又はレーザービームのうち少なくとも１つを放出し、その光又はレーザービームは担体２０付近の標的にされた細胞又は組織にぶつかり反射される。標的にされた細胞又は組織は、異なる光反射性性質を有することが好ましく、その性質はその細胞又は組織に固有でありうる、又は、一部の種類のマーカーにより人工的に作製される。本開示の特定の態様において、周囲環境に相関的な照明モジュール３０の定位は、その光源を所望の方向に向けるために調整的に調節できる。本開示の他の態様において、照明モジュール３０は、所望された波長の光を実質的に全ての方向で同時に及び／又は順次に放出するのに適した光源を含む。例えば、照明モジュール３０は、光源をいかなる方向で自由に及び／若しくは調整的に傾けさせる、並びに／又は浮遊させる装置又は手段と操作的に付随する光源を含むことができるので、照明モジュール３０は、担体２０が傾く又は回転させられた場合に、その水平さを保つ（例えば、ジンバル等）。あるいは、又は、さらに、以前に示されたように、光源に複数の方向で担体２０を通って又は担体２０の周囲で光を放出させるように、照明モジュール３０は少なくとも実質的に透明又は半透明な担体と操作的に不随することができる。
【００２１】
担体２０のように、本開示の真意及び範囲から逸脱することなく照明モジュール３０に対する変更を行えることを、当業者は本開示から容易に理解することが判る。例えば、照明モジュール３０は、細胞若しくは組織を切除又は溶接する、さもなければその細胞又は組織に影響を与えるための外科的な供給源として使用するのに適した微小規模な固体状態の半導体ダイオードレーザーシステム又はフラッシュランプを含むことができる。
【００２２】
本開示の例証となる態様において、検出モジュール４０は、担体２０と操作的に不随することができ、入射光を感知し、対応する感知信号を生じる光検出器を少なくとも１つ含んでいることが好ましい。検出モジュール４０は、１若しくは２列の光検出器又は１個の光検出器等、最小数の光検出器を含んでいることが好ましい。検出モジュール４０は、１又は複数のその光検出器上で反射された入射光を検出することが好ましく、さらに、対応する光感知信号を生じることが好ましい。検出モジュール４０は、光感知信号に対応するデジタル信号を産出するように設計することができる。
【００２３】
本開示の態様において、検出モジュール４０は、標的にされた細胞又は組織を隣接する細胞又は組織から区別することを促進するように、少なくとも１又は複数の微小規模な狭帯域フィルタ、カラーフィルタ、並びに／又は、その受信した光及び／若しくは分光特性（例えば、輝度、分布等）を操作するのに適したいかなる他の構成要素も含んでいることが好ましい。例えば、広帯域誘電体フィルタを使用して、放出又は吸収された種々の色を分離することができる。検出モジュール４０は、レーザーベースの光符号読み取り機又は画像ベースの光符号読み取り機等の光符号検出器において見いだされる回路に相当するＭＥＭＳ回路も使用することができる。
【００２４】
本開示の真意及び範囲から逸脱することなく検出モジュール４０に対する変更を行えることを、当業者は本開示から容易に理解することが判る。例えば、検出モジュール４０は、蛍光信号を検出するのに適切なＣＣＤから成ることができる。さらに、検出モジュール４０は、１又は複数の検出センサを含むことができ、その検出センサは、センサをいかなる方向で自由に及び／若しくは調整的に傾けさせる、並びに／又は浮遊させる装置又は手段と操作的に付随するので、検出モジュール４０は、担体２０が傾く又は回転させられた場合に、その水平さを保つ（例えば、ジンバル等）。あるいは、又は、さらに、担体２０を通って又は担体２０の周囲で所望された波長の複数方向での感知又は検出を可能にするように、検出モジュール４０は少なくとも実質的に透明又は半透明な担体と操作的に不随することができる。
【００２５】
本開示の例証となる態様において、画像モジュール５０は、人間又はコンピュータ支援の検出システム（例えば、ＣＡＤ、ＣＡＤｘ等）が、標的にされた細胞又は組織の質感における変化を検出できるように、担体２０と操作的に付随することが好ましく、さらに、画像を回収及び／又は送るのに適したカメラ（例えば、マイクロビデオＣＣＤ）を少なくとも１つ含んでいることが好ましい。この質感検出の特色も、体内のどこでその標的にされた細胞又は組織が位置しているかを決定するために使用することができる。例えば、質感の変化は、食道、胃、十二指腸（胃と小腸の接合部）、盲腸（小腸と大腸の接合部）、及び直腸等の消化管の異なる部分と相互に関連できる。本開示の好ましい態様において、画像モジュール５０により得られた画像を、例えば、所望のようにリアルタイム及び／又は後の時間で、適切な伝達手段（例えば、無線の種類、有線の種類等）を介し、リモートプロセッシング装置９０により分析することができる。従って、本開示の態様において、リアルタイムの手順／処置、後の手順／処置、又はその両方のために標的にされた領域は、得られた画像を基にして決定されるべきである。
【００２６】
本開示の真意及び範囲から逸脱することなく画像モジュール５０に対する変更を行えることを、当業者は本開示から容易に理解することが判る。例えば、画像モジュール５０は、１又は複数のカメラを含むことができ、そのカメラは、カメラをいかなる方向で自由に及び／若しくは調整的に傾けさせる、並びに／又は浮遊させる装置又は手段と操作的に付随するので、画像モジュール５０は、担体２０が傾く又は回転させられた場合に、その水平さを保つ（例えば、ジンバル等）。あるいは、又は、さらに、担体２０を通って又は担体２０の周囲で複数方向での画像を可能にするように、画像モジュール５０は少なくとも実質的に透明又は半透明な担体と操作的に不随することができる。
【００２７】
本開示の例証となる態様において、調節モジュール６０は、照明モジュール３０、検出モジュール４０、及び／又は画像モジュール５０の作用に影響を及ぼす又はその作用を調節するように、それらのモジュールと操作的に不随することが好ましい。さらに、本開示の特定の態様において、調節モジュール６０は、貯蔵所７０及び／又は送達機構８０とも操作的に付随することができる。本開示の態様において、調節モジュール６０は、照明モジュール３０、検出モジュール４０、及び／若しくは画像モジュール５０（すなわち、システムモジュール）と相互作用する並びに／又はそれらモジュールに影響を及ぼすプロセッシング手段もコミュニケーション手段も含んでいることが好ましい。本開示の別の態様において、調節モジュール６０は、リモートプロセッシング手段（例えば、コンピュータ）と通じるためのコミュニケーション手段を含む。例えば、調節モジュール６０は、アンテナ及び伝達／受信装置によりリモートプロセッシング手段と通じることができる。あるいは、又は、従って、調節モジュール６０とリモートプロセッシング手段間のコミュニケーションは、トランスデューサ、及び、同じくトランスデューサを有する外部の超音波プローブにより提供されうる。当業者により容易に理解されるように、種々の他のコミュニケーション技術のうちどれもが、本開示の真意又は範囲から逸脱することなく、等しく使用できる。
【００２８】
本開示の好ましい態様において、調節モジュール６０は、特に、種々のシステムモジュールの活動化及び／若しくは非活動化、並びに／又は、その定位若しくは位置を調節するように、種々のシステムモジュールと通じることができる。さらに、調節モジュール６０は、照明モジュール３０により提供される照明輝度、波長、分布、及び／若しくはパターン、検出モジュール４０により提供される検出感度及び／若しくは特異性、並びに／又は、画像モジュール５０により提供される画質及び／若しくは画像提供も直接的又は間接的に調節できる。本開示の態様において、調節モジュール６０といかなる１又は複数のシステムモジュールによる、及び、その間にあるコミュニケーションは、例えば光信号を介する等、有線又は無線を介することができる。
【００２９】
当業者には本開示から容易に明らかになるように、調節モジュール６０に対する変更を本開示の真意及び範囲から逸脱することなく行うことができる。例えば、本開示の特定の態様において、調節モジュール６０は、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等の、システム１０のために特に設計されたマイクロプロセッサでありうる。他の態様において、調節モジュール６０は、（例えば、いつ特定の条件が満たされるか決定するため等）特定の方法で機能するようにプログラムされた汎用の信号処理又はコンピュータチップである。
【００３０】
本開示の例証となる態様において、貯蔵所７０は、担体２０と操作的に付随していることが好ましく、少なくとも１つの効果（例えば、検出、画像化、治療、診断等）を提供又は促進する、少なくとも１種類のナノシェルの供給物を収容するよう適していることが好ましい。本開示の特定の態様において、貯蔵所７０は、担体２０の表面と一体化することができる。他の態様において、貯蔵所７０は、担体２０の内部にありうる。例えば、図２に示されているように、１又は複数の貯蔵所を担体内に収容又は画定することができ、他の貯蔵所は担体の壁と一体化される。各貯蔵所は、例えば、機械的手段（例えば、バルブ、ポンプ、ピストン等）、又は電気化学的手段（例えば、化学反応等）、又は、その一部の組合せ等、１若しくは複数の放出又は送達機構と操作的に付随していることが好ましい。
【００３１】
本開示のさらに他の態様において、１又は複数の貯蔵所７０を、担体２０が標的にされた細胞又は組織のそば若しくはその上を通る前又は通ると同時に、その貯蔵所により含有された少なくとも幾つかのナノシェルを、標的にされた細胞又は組織に送達できるように、担体２０のうち関係する部分／モジュールと付随する他のモジュール（例えば、照明、検出、及び／又は画像モジュール）に対して有利に（例えば、端で、表面に最も近い所で、又は他の場所にて）位置することができる。例えば、貯蔵所７０は、担体２０の前縁で位置することができるので、所望のように、担体２０のうち、照明モジュール３０、検出モジュール４０、及び／又は画像モジュール５０を収容する部分が標的にされた細胞又は組織を通り過ぎる前又は同時にナノシェルが標的にされた細胞又は組織に影響するのに間に合うように、ナノシェルはそこから放出され、標的にされた細胞又は組織に送達される。
【００３２】
本開示のさらに別の態様において、担体２０が標的にされた細胞又は組織を通り過ぎる前に、１つの貯蔵所が第１種のナノシェルを少なくともいくつかそのような標的にされた細胞又は組織に送達でき、担体２０が標的にされた細胞又は組織を通り過ぎる前に又は同時に、もう一方の貯蔵所が第２種のナノシェルを少なくともいくつかそのような同じ又は異なる標的にされた細胞若しくは組織に送達できるように、少なくとも２つの貯蔵所７０が担体２０と操作的に付随している。さらに、第１種のナノシェルを、標的にされた細胞又は組織（又は隣接する組織）に対して第１の効果を有するように送達でき、第２種のナノシェルが、前記標的にされた細胞又は組織（又は隣接する組織）に対して第２の効果を有するように送達可能であることが判る。それぞれ第１及び第２のナノシェルにより提供された第１及び第２の効果は、標的にされた細胞又は組織に関して、さらに、本開示に合わせて、種々の異なる目的（例えば、検出、画像化、診断、処置等）のうちどれも実現するために、相当であり、同一であり、異なり、組み合わされ、累積であり、協同的であり、相互作用的でありえ、さもなければ関係づけることができる。
【００３３】
本開示から当業者には容易に明らかになるように、貯蔵所７０に対する変更を本開示の真意及び範囲から逸脱することなく行うことができる。例えば、本開示の特定の態様において、１又は複数の貯蔵所７０は変形可能でありえるので、そのような貯蔵所に及ぼす圧力が、例えば、貯蔵所７０における少なくとも１つの開口を介してナノシェルの送達を引き起こす又は促進する。適切な圧力手段の例は、貯蔵所及び／又は蓄えられたナノシェルに圧力を加えるように、印加された電気信号機に応じて調節的に膨張又は収縮するポリマーから成る人工筋でありうる。
【００３４】
本開示の例証となる態様において、送達機構８０は、担体２０とも貯蔵所７０とも操作的に付随していることが好ましい。しかし、他の態様において、送達機構８０はそうある必要はない。例えば、本開示の特定の態様において、担体２０は、それ自体が１又は複数のナノシェルを直接（例えば、表面被覆又は注入により）収容するのに適しており、それにより、少なくとも部分的に、送達機構としても貯蔵所としても働くのに適している。
【００３５】
（例えば、図２に示されているように）１若しくは複数の貯蔵所が担体内に収容又は画定されている、本開示の別の態様において、各貯蔵所は、それと付随するバルブ等の送達機構を有することができる。各バルブは、１又は複数のナノシェルを、所望のように（例えば、断続的に、タイムリーに、賢明に、又は他の状態で）標的にされた細胞若しくは組織に放出又は送達できるように、（例えば、調節信号を介して）調節モジュール６０より調節されるように、調節モジュール６０と操作的に付随していることが好ましい。
【００３６】
本開示のさらに別の態様において、送達機構８０は、例えば、置き換え可能及び／又は膨張しうる部材（例えば、スプリングピストン）を含めた圧力要素の形状をとることができる。そのような部材は、そのいかなる内容物（例えば、ナノシェル）も置き換えるために、少なくとも１つの貯蔵所に圧力を及ぼすのに、及び／又は、そのような内容物を貯蔵所から出すのに適している。貯蔵所を出ると、その内容物は体内の標的にされた細胞又は組織に直接又は間接的に送達されるように、送達機構の一部としても含まれるバルブ等を調節することにより、貯蔵所の内容物の分配をさらに調節することができる。
【００３７】
当業者は、送達機構８０に対する変更を本開示の真意及び範囲から逸脱することなく行えることを、本開示から容易に理解するであろう。例えば、貯蔵所及び／又はその内容物に調節された圧力を加え、それによって、所望のように内容物に対して効果（例えば、混合、分配等）を引き起こすように、送達機構８０は、印加された電気信号機に応じて調節的に膨張又は収縮するポリマーから成る人工筋でありうる。
【００３８】
次に図２を参考にすると、本開示のシステムに関連した種々の有利な態様及び特徴を確認並びに説明して、そのようなシステムがどのように特徴づけられているかという例が示されている。示されているように、本開示に従い担体として使用することができる経口摂取可能なカプセルが、参照番号１００により全般的に示されている。経口摂取可能なカプセル１００は、１又は複数のシステム要素を収容するのに適した空洞１１２を画定する壁１１０を有していることが好ましい。例えば、示されているように、空洞１１２は、照明器１１４、レンズセット（例えば、捕獲レンズ１１６、変換レンズ１１８、投射レンズ１１９）、回折格子１２２、検出器１２４、調節装置１２６、画像器１２８、センサ１３０、及び／又は、送達機構１３４と不随する貯蔵所１３２を収容することができる。従って、本開示の態様において、画像レンズ１１６は、画像センサ１３０上に画像を形成するのに適していることが好ましい。すなわち、例えば、画像センサ１３０の中心にある孔を介して、ゼロ視界で細胞又は組織から放出若しくは反射された光が、レンズセット、回折格子、及び／又は検出器と相互に作用するように、画像センサ１３０を通り抜けることができる。従って、本開示の一態様において、検出器は、回折格子から曲折させられた光を受信するのに適した分光器でありうる。その光は、その波長に応じて異なる角度で透過及び／又は受信されるので、光は、例えば、その波長に応じて異なる位置で投射レンズ１１９を介して分光器上で画像化される。その異なる位置により、光のスペクトルの内容が、分光器の種々の要素により解像される。
【００３９】
本発明の例における態様において、照明器１１４は、移動若しくは回転できる、及び／又は、異なる輝度で光を供給できるという点で調整可能でありうる。本発明の例における別の態様において、レンズセット、又は、少なくともそのうち特定のレンズも調整可能である。本発明の例におけるさらなる態様において、貯蔵所１３２も同様に調整可能でありうる。さらに、本発明の例における好ましい態様において、空洞１１２内を少なくとも１、及び好ましくは３の自由度で移動する能力（例えば、回転する、投げる、揺れる）を持つ複数の要素で構成された集合体を画定するように、各システム要素はジンバルに似た構造体１３６に固定されている。例えば、ジンバルに似た構造体１３６は（そこに固定されたシステム要素と共に）、流体（気体又は液体）を介して、空洞１１２内で浮遊することができ、並びに／又は、いかなる方向でも自由に及び／若しくは調整的に傾く並びに／又は浮遊する能力がありうるので、ジンバルに似た構造体１３６は、カプセル１００が傾く又は回転させられた場合に、その水平さを保ち、並びに／又は、種々の画像化、検出、診断、及び／若しくは処置作用を促進するように、ジンバルに似た構造体１３６は空洞１１２の壁１１０に相関して移動する。
【００４０】
当業者は、カプセル１００に対する変更を本開示の真意及び範囲から逸脱することなく行えることを、本開示から容易に理解するであろう。例えば、本明細書中に参考として援用する「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｍｉｎｉｓｃｕｓ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」と題され、２００４年６月１７日に公開されたＰＣＴ国際公開ＷＯ２００４０５１３２３号に記載されているように、カプセル１００は、１又は複数のカラーフィルタを回折格子１２２の代わりに含むことができ、又は、その捕獲レンズ１１６は流体のフォーカスレンズでありうる。
【００４１】
図３に変わると、本開示のさらに別の態様による方法を例示する流れ図が示されている。ステップが、例証目的のため特定の配置で図３において示されているが、本開示の他の態様において、そのステップは、異なる順又は重複した方法で行うことができる。例えば、標的にされた細胞又は組織がナノシェル以外の一部の手段により検出される場合に、本開示の特定の態様において、ステップ２１０は、ステップ２２０の後に行うことができ、さらに、他の態様において、ステップ２１０は省略することができる。
【００４２】
ステップ２１０において、１又は複数のナノシェルが体内の１又は複数の領域に送達される。血流内への注射、組織内への注射、経口摂取、及び／又は直接送達を含めた、ナノシェルを送達するためのいかなる方法も使用することができる。本開示の好ましい態様において、例えば、図２により示されたもの等、経口摂取可能なカプセルによりナノシェルを送達することができる。示されているように、その経口摂取可能なカプセルの内部にある貯蔵所によりナノシェルを収容することができる。あるいは、又は、さらに、経口摂取可能なカプセルの壁及び／又は表面により、１若しくは複数のナノシェルを収容することができる。
【００４３】
ステップ２２０において、本開示の好ましい態様によると、標的にされた細胞又は組織（例えば、癌性細胞又は組織）は、送達されたナノシェルによって提供された少なくとも１つの効果により検出することができる。他の態様において、標的にされた細胞又は組織は、例えば、蛍光プローブ及び／又はイメージング技術（例えば、エックス線、ＣＴ、ＭＲ等）の方法による等、他の手段により検出することができる。標的にされた細胞又は組織が検出された場合、次に、調節はステップ２４０、２５０、又は２６０のうち少なくとも１つに渡る。標的にされた細胞又は組織が検出されない場合、次に、調節はステップ２３５に渡る。本開示の特定の態様において、ステップ２３０は、他の工程を行う又は機能を果たすことを含むことができる。例えば、ステップ２３０は、測定値（例えば、ナノシェルにより提供された効果の検出可能な特徴のレベルの測定）を得る、又は、細胞若しくは組織と不随する特定の特徴を、直接又は細胞若しくは組織との組み合わせでナノシェルにより提供された効果を用いて同定することを含むことができる。
【００４４】
ステップ２３５において、検出手段（例えば、ナノシェルを有する又は有さない経口摂取可能なカプセル１００）は、体内の別の領域に移動する。検出手段を移転させることは、種々のプロセス（例えば、自己推進、蠕動等）のうちどれでも実現することができる。本開示の特定の態様において、遠隔監視又は観察ユニットへの信号伝送（例えば、無線周波数（ｒｆ））により検出手段を追跡又はモニターすることができる。
【００４５】
ステップ２４０において、本開示の態様によると、細胞又は組織が検出されると、種々の技術のうちどれを使用してもその正確な位置を決定することができる。例えば、標的にされた細胞又は組織に送達されたナノシェルにより提供された効果（例えば、光、熱、振動等）は、外部及び／又は内部の検出手段（例えば、センサ、画像等）によって、残りの身体と比較して容易に同定されるようになっている。
【００４６】
ステップ２５０において、本開示の別の態様によると、内部画像器（例えば、経口摂取可能なカプセル１００又は他の適切な装置）により、標的にされた細胞又は組織を画像化することができる。本開示の他の態様において、既知の外部画像装置（例えば、エックス線、ＣＴ、ＭＲ等）又は既知になる可能性がある外部画像装置により、標的にされた細胞又は組織は画像化される。
【００４７】
ステップ２６０において、本開示のさらに別の態様によると、１又は複数の追加のナノシェルを標的にされた細胞又は組織に供給又は送達することができる。これは、追加のナノシェルを標的にされた細胞又は組織に供給することにより、それによって提供される効果を改善又は高めることができるという点で有利でありうる。さらに、本開示の特定の態様において、追加のナノシェルは、前に供給されたナノシェルとは違うものでありうる。例えば、第１種のナノシェルを、標的にされた細胞又は組織に対して第１の効果を有するように送達でき、第２種のナノシェルは（後に、又は、同時に）送達でき、前記標的にされた細胞又は組織に対して第２の効果を有することができる。ナノシェルにより提供された効果は、標的にされた細胞又は組織に関して、種々の異なる目的（例えば、検出、画像化、診断、処置等）のうちどれも実現するように、相当であり、同一であり、異なり、組み合わされ、累積であり、協同的であり、相互作用的でありえ、さもなければ関係づけることができる。
【００４８】
当業者には本開示から容易に明らかになるように、前述の方法に対する変更を本開示の真意及び範囲から逸脱することなく行うことができる。例えば、本明細書において説明されているもの等、経口摂取可能なカプセル２個以上により特定のステップを実現することができる。さらに、例えば、ステップ２６０に関し、本開示の別の態様において、追加のナノシェルを薬剤（例えば、癌治療薬）で置き換えることができる。すなわち、１又は複数のナノシェルが、標的にされた細胞又は組織を同定するために使用された後、そこで作用するように、特定の薬剤を標的にされた細胞又は組織に送達することができる。
【００４９】
図４を参考にすると、本開示の別の例証となる態様によるシステムが、参照番号３００により全般的に示されている。示されているように、システム３００は少なくとも２個の経口摂取可能なカプセルを含む。第１のカプセル３１０は、貯蔵所３１２及び送達機構３１４を収容していることが好ましく、第２のカプセル３２０は、照明モジュール３２２、検出モジュール３２４、及び画像モジュール３２６を収容していることが好ましい。本開示の他の態様において、カプセル３１０、３２０は、本明細書において説明されたモジュール等、他のシステムモジュールを含むことができる。例えば、カプセル３１０若しくは３２０、又はその両方が、他のシステムモジュールのうち少なくとも１つの作用に影響を与えるように、調節モジュールを含むことができる。カプセル３１０が、従って、例えば、空間を占領してしまう他のシステムモジュールを収容しているカプセル３２０よりも多くのナノシェルを収容するためにより大きな容量を有することができるという点にシステム３００の少なくとも１つの利点が存在する。システム３００は、図３の方法２００を行う際に使用するのに適切であることが判る。例えば、本開示の例証となる態様によると、カプセル３１０を使用してステップ２１０を実現することができ、カプセル３２０を使用してステップ２２０、２４０、２５０、又は２６０のうち少なくとも１つを行うことができる。本開示から当業者はシステム３００に対する種々の応用又は使用を容易に理解すること、さらに、いかなるそのような応用又は使用も本開示の真意及び範囲内であるとみなされるべきであることがさらに判る。
【００５０】
図５に変わると、本開示のさらに別の例証となる態様によるシステムが、参照番号４００により全般的に示されている。示されているように、システム４００は、３個以上の経口摂取可能なカプセルを含み、各カプセルは、少なくとも１つのシステムモジュールを収容するのに適している。例えば、第１のカプセル４１０は、貯蔵所４１２及び送達機構４１４を含むことができ、第２のカプセル４２０は、照明モジュール４２２、検出モジュール４２４、又はその両方を含むことができ、第３のカプセル４３０は、画像モジュール４３２、検出モジュール４３４、又はその両方を含むことができ、第４のカプセル４４０は、追加の貯蔵所４４２及び追加の送達機構４４４を含むことができ、並びに／又は、第５のカプセル４５０は、追加の照明モジュール４５２、及び、追加の検出モジュール４５４若しくは追加の画像モジュール４５６のうち少なくとも１つを含むことができる。本開示の他の態様において、カプセル４１０、４２０、４３０、４４０、４５０は、本明細書において前に説明されたモジュール等、いかなる他のシステムモジュールも含むことができる。例えば、いかなるそのようなカプセルも、他のシステムモジュールのうち少なくとも１つの作用に影響を与えるように、調節モジュールを含むことができる。カプセル４１０、４４０が、従って、例えば、カプセル３１０と同様に、空間を占領してしまう他のシステムモジュールを収容しているカプセル４２０、４３０よりも多くのナノシェルを収容する容量を有することができるという点にシステム４００の少なくとも１つの利点が存在する。システム４００も、システム３００と同様に、図３の方法２００を行う際に使用するのに適切であることが判る。例えば、本開示の例証となる態様によると、カプセル４１０及び４４０を使用してステップ２１０及び２６０をそれぞれ実現することができ、カプセル４２０、４３０、及び４５０を使用してステップ２２０、２４０、２５０、又は２６０のうちどれも行うことができる。本開示から当業者は、特に説明されていないシステム４００に対する種々の応用又は使用を容易に理解すること、さらに、いかなるそのような応用又は使用も本開示の真意及び範囲内であるとみなされるべきであることが同じくさらに判る。
【００５１】
本明細書において確認及び記述された多くの態様、特徴、及び利点が、前述の詳細な説明から明らかであるように、本開示の真意及び範囲内にあるそのような態様、特徴、及び利点全てを含むことを添付の特許請求の範囲により意図されている。さらに、数多くの改変及び変更が当業者には容易に発生するため、例示及び記述されている厳密な構造及び操作に本開示の範囲を限定することは所望されない。従って、全ての適切な改変及び等価物を、本開示の範囲内になるように訴えることができる。このように、本明細書において記述されている具体例としての態様及び／又は特徴は、単に例証であり、本開示は、開示されてきたものとは別の及び／若しくは改変された態様並びに／又は特徴を特に包含する。
【００５２】
本開示は、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉａｌｌｙ  Ｃｏｕｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃａｐｓｕｌｅ  Ｆｏｒ  Ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ」と題され、２００５年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６４４，５４０、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉａｌｌｙ  Ｃｏｕｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃａｐｓｕｌｅ」と題され、２００５年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６４４，５３９、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉａｌｌｙ  Ｃｏｕｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｉｎｇｅｓｔｉｂｌｅ  Ｃａｐｓｕｌｅ」と題され、２００５年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６４４，５３８、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｔｒａｖｅｒｓａｌ  Ｏｆ  Ａｎ  Ｉｎｇｅｓｔｅｄ  Ｃａｐｓｕｌｅ」と題され、２００５年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６４４，５１８、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉａｌｌｙ  Ｃｏｕｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｐｉｌｌ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ  Ａｔ  Ｌｅａｓｔ  Ｏｎｅ  Ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ」と題され、２００４年９月１日に出願された米国仮特許出願第６０／６０６，２７６、及び、「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉａｌｌｙ  Ａｎｄ  Ｒｅｍｏｔｅｌｙ  Ｃｏｕｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｐｉｌｌ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ  Ａｔ  Ｌｅａｓｔ  Ｏｎｅ  Ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ」と題され、２００４年８月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／６０５，３６４に関し、前述の参考文献のそれぞれが、本開示の出願人に譲渡され、本明細書中に参考として援用されている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本開示の例証となる態様によるシステムの概略図である。
【図２】本開示の例証となる態様による具体例としての担体を示すブロック図である。
【図３】本開示の有利な態様による方法の流れ図である。
【図４】本開示の別の例証となる態様によるシステムの概略図である。
【図５】本開示のさらなる例証となる態様によるシステムの概略図である。
【図１】
2009515633.tif 000003
【図２】
2009515633.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009515633.tif 000009
2009515633.tif 000010
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