"a架橋ポリマーを含むナノ粒子と、b前記ナノ粒子に抱合された活性剤と、を含み、そして、前記aにおける前記架橋ポリマーの50以上が高分子量澱粉である、送達システム。前記ナノ粒子が、SEM,NTA,又は、DLSのいずれかによって測定されたときに、50~150nmの数平均粒度を有している、請求項1に記載の送達システム。前記ナノ粒子のほとんどが、SEM,NTA、又は、DLSのいずれかによって測定されたときに、50~150nmの大きさを有している、請求項2に記載に送達システム。前記ナノ粒子が、生体高分子をせん断力によって可塑化し、架橋剤と混合するプロセスによって形成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の送達システム。前記ナノ粒子が水性媒体に分散されている、請求項4に記載の送達システム。以下のステップを含むプロセスによって押出機において前記ナノ粒子を形成する、請求項1~5のいずれか一項に記載の送達システムaスクリューを有する前記押出機の供給域に生体高分子原料および可塑剤を供給して、前記押出機においてせん断力を使用して前記生体高分子原料を処理するステップ、および、b前記押出機における前記供給域よりも下流に架橋剤を添加するステップ。前記活性剤が、薬剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の送達システム。前記薬剤が、化学療法剤である、請求項7に記載の送達システム。前記薬剤が、ドキソルビシン7S、9S‐72R、4S、5S、6S‐4‐アミノ‐5‐ヒドロキシ‐6-メチルオキサン‐2-イルオキシ‐6、9、11-トリヒドロキシ‐9‐2‐ヒドロキシアセチル‐4‐メトキシ‐8、10‐ジヒドロ‐7H‐テトラセン‐5、12‐ジオン、シクロホスファミドRS‐NN‐ビス2‐クロロエチル‐132‐オキサザホスフィナン‐2-アミン2‐オキシド、又は、カルムスチンN、N’-ビス2-クロロエチル-N-ニトロソウレアである、請求項8に記載の送達システム。前記ナノ粒子のゼータ電位が、負である、請求項1~9のいずれか一項に記載の送達システム。前記ナノ粒子が、前記ナノ粒子に抱合されたリガンドをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の送達システム。前記リガンドが、アプタマーである、請求項11に記載の送達システム。前記アプタマーが、前記活性剤による治療を必要とする細胞への前記ナノ粒子の標的化に適したものである、請求項12に記載の送達システム。医薬の製造のための、ほとんどが高分子量澱粉で構成された複数のナノ粒子の使用。前記ナノ粒子のほとんどが、50~150nmの数平均粒度を有している、請求項14に記載の使用。前記ナノ粒子のほとんどが、SEM、NTA、または、DLSによって測定されたときに、50~150nmの大きさを有している、請求項14に記載の使用。前記医薬が、癌の治療に有用である、請求項14~16のいずれか一項に記載の使用。a複数の澱粉系ナノ粒子を形成するステップと、b活性剤を前記ナノ粒子と組み合わせるステップと、を含み、前記aにおける澱粉系ナノ粒子のほとんどは50~150nmの大きさを有する、医薬の製造方法。前記ナノ粒子が、架橋剤の存在下でせん断力を使用して澱粉を可塑化する工程によって形成される、請求項18に記載の方法。前記方法が、前記粒子を官能化して、そのゼータ電位を、例えば、-10mVよりも負のゼータ電位にまで、減少させるステップをさらに含む、請求項18又は19に記載の方法。前記ステップbが、エタノール中の相分離または沈殿を含む、請求項18~20のいずれか一項に記載の方法。前記方法が、凍結乾燥のステップをさらに含む、請求項21に記載の方法。前記ナノ粒子を酸化させるステップを含む、請求項18~22のいずれか一項に記載の方法。2266テトラメチルピペリジン-1-オキシルラジカルの存在下で前記ナノ粒子を酸化剤に呈することによって、前記ナノ粒子を酸化させる、請求項23に記載の方法。前記ナノ粒子と前記酸化剤の混合物に塩基を添加することをさらに含む、請求項24に記載の方法。前記酸化剤が、次亜塩素酸ナトリウムである、請求項24又は25に記載の方法。前記ナノ粒子をカルボキシル官能基で官能化させることを含む、請求項18~26のいずれか一項に記載の方法。ドキソルビシンを前記ナノ粒子に吸着させることを含む、請求項18~27のいずれか一項に記載の方法。前記ナノ粒子が、固定化触媒を使用して酸化される、請求項18~28のいずれか一項に記載の方法。前記ナノ粒子の表面にアプタマーを付着させる、請求項18~29のいずれか一項に記載の方法。n-3-ジメチルアミノプロピル-n’-エチルカルボジイミド塩酸塩を使用して、前記活性剤を前記ナノ粒子に結合させることをさらに含む、請求項18に記載の方法。50~150nmの大きさを有する、高分子量澱粉系ナノ粒子と、治療剤と、リガンドと、を含む、化合物。前記リガンドが、アプタマーである、請求項32に記載の化合物。前記澱粉が、カルボキシル官能基をさらに含む、請求項32に記載の化合物。前記アプタマーが、T細胞白血病細胞株から選択される、請求項33又は34に記載の化合物。前記アプタマーが、前記澱粉系ナノ粒子に結合している、請求項33に記載の化合物。前記アプタマーが、前記澱粉系ナノ粒子に共有結合している、請求項36に記載の化合物。前記治療剤が、ドキソルビシンである、請求項32~36のいずれか一項に記載の化合物。癌の治療のための請求項32~38のいずれか一項に記載の化合物の使用。a生体適合性/再吸収性コロイド性ポリマーヒドロゲルの化学的または酵素的改質と、b前記ヒドロゲル内に封入された活性剤と、c前記ヒドロゲルの表面上に結合されたアプタマーと、を含む、標的化送達システム。前記アプタマーとの結合を向上させるように前記ナノ粒子の表面が改質されている、請求項40に記載の標的化送達システム。<標的粒子サイズ>図1を参照すると、粒度は、投与後の薬物又は薬物送達機構の運命を決定するのに重要な役割をする。微粒子microparticleは、サイズが1ミクロン以上の粒子であり、毛細血管系pulmonarycapillarysystemによって数分以内に身体から除去される。しかし、ナノ粒子nanoparticle]参照。一つの研究デイビス、1984によれば、ポリスチレンラテックスのコロイド粒子を投与すると、その粒子は、肝臓のクッパー細胞に現れ、その後、脾臓に現れる。全身系へのラテックス粒子の漏れは、直径100nm未満の粒子で発生したが、直径200~500nmの粒子は5分以内に血液から除去された。サイズが70nm未満の粒子は、毛細血管壁通路Capillarywallpassageを通って取り込まれることが知られており、速やかに被験者から排泄される。従って、非常に小さい粒子はまた、長い全身循環にさらされない。これは、ほとんどの薬やアプタマーを含む。サイズ50~100nm程度の範囲の粒子は、毛細管壁通路を通って、及び、RESによって取り込まれることがある。しかし、両方のメカニズムは、最大約150nmまでこのサイズ範囲の粒子に対してのみ有効であり得る。特定の理論にこだわるつもりはないが、50~150nm程度のサイズを有する粒子は、このサイズ範囲内にあるということの結果として、RESによる取り込みに影響を及ぼし得る表面密度又は親水性のような粒子のその他の特性とは独立して、より長い全身循環にさらされる。<生体高分子ナノ粒子>生体高分子ナノ粒子は米国特許第6677386号国際公開WO00/69916に対応するに記載されたプロセスに基づいて製造され得る。そのプロセスでは、生体高分子、例えば、アミロースまたはアミロペクチンまたは両方を含む澱粉は、可塑剤と組み合わされる。この組み合わせは、生体高分子を可塑化し、生体高分子の結晶構造が除去された熱可塑性の溶融相を作成するために、好ましくは、2軸スクリューの十分にかみ合った共回転押出機で、高剪断力下で混合される。混合を続けて架橋ナノ粒子を形成しながら、架橋剤を添加する。ナノ粒子は細かい乾燥粉末に粉砕されるストランドstrandとして押出機から出される。澱粉系ナノ粒子は凝集形態で粉末に存在し、水性媒体中に分散され得る。生体高分子biopolymerは、澱粉、又は、セルロース及びガムのようなその他の多糖類だけでなく、たんぱく質例えば、ゼラチン、乳清タンパク質であり得る。生体高分子は、例えばアシル化、リン酸化、ヒドロキシアルキル化、酸化等によってカチオン性基、カルボキシ‐メチル基などで予め修飾され得る。澱粉及び少なくとも50澱粉と他のポリマーとの混合物も好ましい。澱粉単独又は混合物として使用されるは、例えば、少なくとも10000の分子重量を有する高分子重量の澱粉であることが好ましく、デキストラン又はデキストリンではない。例えば、澱粉は、アミロースまたはアミロペクチン又は両方で構成されても良い。例えば、ろう状トウモロコシ澱粉waxycornstarchのようなろう状澱粉は、特に好ましい。次の5つの段落は、ナノ粒子を製造するプロセスに関する米国特許第6677386号の内容を要約したものである。生体高分子は、好ましくは、処理開始時に、少なくとも50重量の乾燥物質含量を有する。処理は、好ましくは少なくとも40°Cの温度で行なうが、ポリマーの分解温度以下の温度、例えば200°Cで行う。せん断は、バイオポリマーのgあたり100J以上の比機械エネルギーspecificmechanicalenergy;SMEを適用することによって行うことができる。使用される処理装置によっては、最小エネルギーが高くなることもある。また、非-事前ゼラチン化材料nonpregelatinisedmaterialを用いた場合、最小SMEは、より高くなり得る。例えば、少なくとも250Jgであり、特に、少なくとも500Jgであり得る。可塑剤は、水またはポリオールエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリグリコール、グリセロール、糖アルコール、尿素、クエン酸エステルなどであり得る。可塑剤の合計量即ち、水と、グリセロールなど他のものは、好ましくは15~50である。レシチン、他のリン脂質またはモノグリセリドなどの潤滑剤も、05~25重量のレベルで存在し得る。酸、例えば、固体又は半固体有機酸、例えば、マレイン酸、クエン酸、シュウ酸、乳酸、グルコン酸、または炭水化物分解酵素、例えば、アミラーゼは、生体高分子の0.01~5重量のレベルで存在し得る。酸または酵素は、特定サイズのナノ粒子の製造方法において有利と思われるわずかな脱重合slightdepolymerisationを補助する。架橋は、機械的な処理工程後に部分的または完全に切断分裂される、即ち、可逆的であるのが好ましい。好適な可逆的架橋剤reversiblecrosslinkerは、より高い水濃度の存在下で解離又は加水分解し、低い水濃度で化学結合を形成するものを含む。この架橋形式は、処理時に一時的な高い粘度を伴うが、処理後に、より低い粘度となる。可逆架橋剤の例としては、可逆的にヘミアセタール、酸無水物及び混合無水物例えば、コハク酸及び無水酢酸などを形成するジアルデヒド、ポリアルデヒド等である。適切なジアルデヒド及びポリアルデヒドとしては、グルタルアルデヒド、グリオキサールglyoxal、過ヨウ素酸化炭水化物などである。グリオキサールが特に適した架橋剤である。このような架橋剤は単独でまたは可逆的架橋剤の混合物として、又は、可逆的又は非か逆的架橋剤の混合物として使用することができる。したがって、ジアルデヒド、チオール試薬等がタンパク質性生体高分子に対して使用することができる一方で、多糖類生体高分子用の非可逆的架橋剤として通常の架橋剤、例えば、エピクロロヒドリンおよびその他のエポキシド、三リン酸、ジビニルスルホン等の従来の架橋剤を使用することができる。架橋反応は、酸又は塩基触媒を用いてもよい。架橋剤のレベルは、通常、生体高分子に対して0.1~10重量のとすることができる。架橋剤は、既に機械的処理の開始時に存在してもよいが、粒状澱粉などの非事前ゼラチン化nonpregelatinised生体高分子の場合には、架橋剤は、機械的処理時に即ち、機械的処理の間に添加することが好ましい。機械的処理を受けた、架橋生体高分子は、その後、溶媒、通常、水及び/又はその他のヒドロキシル溶媒hydroxylicsolventアルコールなど中で4~50重量の濃度、特に、10~40重量の濃度に分散させることによって、ラテックスに形成される。分散に先立って極低温粉砕工程cryogenicgrindingstepを行うことができるが、穏やかに加熱しながら攪拌しても同様の効果が得られる。この処理によって、ゲルが得られるが、そのゲルは、自発的にまたは水吸着による誘導後に、ラテックスに分割される。この粘度挙動は、改善された混合などの粒子の適用のために使用することができる。必要に応じて、前述した架橋剤又は別の架橋剤を用いて、分散された生体高分子を更に架橋させても良い。押出物extrudateは、水性溶媒、例えば、水またはアルコールのような水混和性溶媒で膨脹すること、及び、その後粘度低下を示してナノ粒子の分散液を生成することを特徴とする。国際特許出願公開番号WO2008022127A2と同等の米国特許出願公開番号20110042841A1には、生体高分子ナノ粒子を大量に製造するためのプロセスを説明する。米国特許出願公開番号20100143738Aに1は、押出工程中の添加剤と生体高分子ナノ粒子の製造方法が記載されている。これらの公報は、参考までに本明細書に組み込まれる。その処理を行うことで、数平均粒度numberaverageparticlesizeが50~150nmであり、その粒度分布が主に50~150nmである粒子を生成することができる。かかる粒子は、例えば、エコシンテティクウスEcosynthetix有限会社米国ミシガンランシン所在およびエコシンテティクウス株式会社カナダオンタリオバーリントン所在が市販するEcoSphere登録商標2202を含む。これらの製品は、主にアミロースとアミロペクチンを含む澱粉から製造される。製品は、通常、コート紙coatedpaperや板紙paperboardなどの産業用用途に石油系ラテックスバインダーを取り替えるために販売されている。製品は、約300ミクロンの容積平均直径volumemeandiameterを有する凝集ナノ粒子の乾燥粉末の形態で提供される。水中で混合攪拌されたとき、凝集体は破壊され、ナノ粒子の安定した分散体を形成する。図2Aおよび2Bを比較すると、EcoSphere登録商標2202ナノ粒子10は、天然澱粉粒子20よりも約100~300倍小さい。澱粉粒子20の粒度が15ミクロンであるに対して、ナノ粒子10の粒度は明らかに200nmを下回る。したがって、ナノ粒子10の有効表面積は、かなり大きく、例えば、1gあたり200平方メートル以上である。図4は、動力レーザー光散乱DynamicLaserLightScatteringDLSおよびナノ粒子追跡分析NanoparticleTrackingAnalysisNTAによるEcoSphere登録商標ナノ粒子の水分散液の粒径測定結果を示す。NTA技術は、ビデオトラッキングソフトウェアを介して追跡された個々の粒子の拡散係数を直接測定するおよび、それをストークスアインシュタイン方程式を介して粒子径に関連させるものであり、そして、DLSが50nm未満のより小さい粒度を測定できるものに対して、50-1000nmの粒度を測定できる。走査型振動プローブ原子間力顕微鏡AFM、電子顕微鏡SEM、環境SEMESEM、透過型電子顕微鏡TEMおよび走査透過電子顕微鏡STEMを、を含む他の技術はすべて図3および図4のデータと一致する同様の粒度画像を提供した。図3を参照すると、粒子のほとんどは約50~100nm程度の範囲内のサイズを有する。また、図3は、明らかに約10ミクロンのサイズを有する多数の粒子を示す。しかしながら、図2および図4のNTA測定に示されたような凍結乾燥試料の走査電子顕微鏡写真のような他の測定値に基づいて、本発明者らは、このようなより大きい粒子が試料において過剰に表現されるoverrepresent可能性があり、また、その結果は、粒子の集積を含むかまたは、DLS測定における異常を含む可能性があると考える。NTA測定に示されたように、粒子の大部分D50はサイズ120nm未満であり、400nmよりも大きい粒子は実質的に存在しない。1000nmより大きい任意の粒子は体から迅速に除去されて、害を引き起こさないが、薬の意図した投与量の一部が浪費されてしまう。したがって、サンプルがサイズ1000nmを超える粒子を含む場合、薬物がナノ粒子にロードされる前に、これらを濾過により除去しても良い。図5を参照すると、ナノ粒子は、一般に合成ラテックスエマルジョンにおけるナノ粒子よりも小さい。そのナノ粒子は、狭いサイズ分布を有し、高分子コロイドの特性および多分散性指数polydispersityindex約30を有する。ナノ粒子の多くは50~150nm程度例えば数や質量によるナノ粒子の50以上がこの範囲内にあり得るのサイズ範囲内にあるので、そのナノ粒子は、全身系肝臓、脾臓において、より大きい粒子よりもゆっくり除去される。その粒子は親水性であり、親水性はRESでの除去をさらに妨げる。澱粉ナノ粒子Dグルコースおよびマルトデキストランの分解生成物は非毒性である。澱粉ナノスフェアを作るために使用される追加の天然材料および化学物質はまた、比較的非毒性である。個別のナノ粒子はまた、水溶性ではないが、その代り、水中の膨張膨潤したヒドロゲルコロイド架橋粒子の安定な分散液を形成する。図6Aおよび図6Bは、バイオ系biobasedラテックスが水膨潤架橋澱粉ナノ粒子で構成されていることを示す。これらは、固形物の増加により脱膨潤してdeswell、より固形物の高い分散液が形成され得る。それとは対照的に、合成ラテックスエマルジョン中の粒子は膨潤しないし、コロイド粒子内に実質的に水を含んでない。典型的なSBラテックスとバイオラテックスコロイドの膨潤特性を比較した多くの文献が存在する。例えば、文献[DoIkLeeStevenBloembergenandJohnvanLeeuwenDevelopmentofNewBiobasedEmulsionBindersPaperCon2010TalentTechnologyandTransformationAtlantaGAMay252010andStevenBloembergenEdwardVanEgdomRobertWildiIanJMcLennanDoIkLeeCharlesPKlassandJohnvanLeeuwenBiolatexBindersforPaperandPaperboardApplicationsJournalofPulpandPaperScience36No34p1511612011]参照図7は、ナノ粒子10の模式的なモデルを示す。ナノ粒子10は、架橋マクロ分子単位crosslinkedmacromolecularunit-R-は、個々のポリマー12間の分子間架橋を示すであると考えられる。他の種の架橋構造、例えば、分子内架橋も存在し得る。ナノ粒子10は、それが膨潤し、脱膨潤するにつれて水を含み、放出するコア14と、コロイド粒子の立体安定性メカニズムを提供する考えることができる。ナノ粒子の構造は、文献[StevenBloembergenIanJMcLennanJohnvanLeeuwenandDoIkLeeSpecialtyBiobasedMonomersandEmulsionPolymersDerivedfromStarch2010PTSAdvancedCoatingFundamentalsSymposiumMunichGermanyOct11132010]に記載されている。通常のトウモロコシ澱粉又は他の澱粉の調理溶液cookedsolutionの場合の数分から数時間に比べて、最大で12ヶ月以上安定した澱粉粒子の水分散液を製造することができる。典型的な天然澱粉は非常に高い分子量アミロペクチンポリマー数百万ダルトンおよび高い分子量のアミロースポリマー数十万ダルトンを含有するため、固形分5又は10までのその溶液は非常に高いゲル状の粘度を有する。トウモロコシ澱粉粒子の市販用分散液は、通常約30固形分またはそれ以上に達するが、それは、これらの製品は、より高い固形分含量を得るためにその分子量を減らすよう化学的に、熱的に、または、酵素を使って処理されているからである。これは典型的な分子量固形分のトレードオフtradeoffであり、よって、ポリマー溶液について合理的に低い粘度を維持できる。非常に高い固形分の純粋な分散液約40固形分まで、および、超高固形製剤72固形分までは、エコスフェアEcoSphere登録商標澱粉ナノスフェアについて開発されている。これは、低粘度の分散液中の高固形分濃度が高薬物装填highdrugloadingを容易にする薬物送達用途に有益である。<活性剤、必要に応じて、標的化分子に抱合されたナノ粒子>ナノ粒子は、活性剤、例えば、薬物、または他の試薬と抱合され、送達装置として使用され得る。蛍光研究から、ナノ粒子が細胞核に取り込まれることが示された。理論によって限定されるものではないが、搬送機構は、エンドサイトーシスであると考えられる。上述のように、ナノ粒子のコアは、それが膨潤するにつれて水を取り込む。同様に、小分子、他の薬物、または他の試薬は、ナノ粒子のコアへの取り込み、吸着、吸収、あるいはロードされ得る。さらに、以下に示す例では、相分離法実施例1及びエタノール沈殿実施例4によるナノ粒子中のドキソルビシンのカプセル化について説明する。それ自体では、ドキソルビシンは、その使用を制限する急性心毒性acutecardiotoxicityに関連されている。他の実験では、カルムスチン及びBCNUビスクロロエチルニトロソウレアをナノ粒子にロードした。なお、薬物カプセル化の他の方法を用いても良いし、及び他の薬剤および試薬を封入しても良い。例えば、シクロフォスフォーラミドCyclophosphoramideやカンプトテシンCamptothecinなどの化学療法剤は、ナノ粒子にロードされ、ドキソルビシンのように、癌の治療にナノ粒子を有用に使うことができる。ナノ粒子はまた、その他の治療への応用のためのアンチセンスオリゴヌクレオチド、ペプチド、およびサイトカインなどの非化学療法剤を封入することができる。薬物がロードされた後、粒子を凍結乾燥によって回収することができる。これによって、カプセル化された薬剤に抱合されたナノ粒子の粉末が得られる。粉末は、水、又は他のヒドロキシル溶液と混合されて、ナノ粒子を分散させることができる。薬剤は、静脈内注入または注射によって、経口的に、例えば、この液体の形態で患者を治療するために投与することができる。あるいは、粉末は医薬担体と混合して、錠剤又はカプセルのような固体またはゲル状の生成物にすることができる。固体形態は、経口等の医薬品に使用される任意の公知の方法で投与することができる。ナノ粒子の生体高分子は、ナノ粒子を形成した前にまたは後に、化学的または酵素的改質修飾を経て改質または官能化され得る。基本的に、多糖類のために公知の任意の化学的または酵素的改質修飾を使用することができる。例えば、種々の化学的および酵素的酸化プロセスの概要は文献[RAJeweletalUSPatent6379494MethodofMakingCarboxylatedCelluloseFibersandProductsofTheMethodApril302002]のカラム1第66行目からカラム3第50行目に記載されている。これらの方法は、セルロースに関連して説明されているが、全てではないといっても、それらの多くは、澱粉ポリマーに適用することができる。実施例4では、ナノ粒子を形成した後、澱粉ポリマーを官能化した。具体的には、ポリマーは、酸化されてカルボキシル官能基を付加した。実施例4ではこれは主にアプタマーの結合に関連して説明されているが、官能化もドキソルビシンのカプセル化を容易にすることが示された。化学的または酵素的改質修飾または変性は、アプタマー、活性剤又は両方の結合部位を提供するために生体高分子に導入された他の種の官能基を含み得る。ナノスフェアの表面改質は、また、送達された治療用量及び標的化送達あればをより良く制御するために、その全身だけでなく、局所における除去速度clearancerateを変更することがあり得る。例えば、酸化はナノ粒子のゼータ電位の変化をもたらした。非官能化ナノ粒子のゼータ電位は0~-6mVの範囲である。酸化された粒子は、約-25mVのゼータ電位を持っていた。酸化反応を制御して、中間ゼータ電位値を有する改質ナノ粒子を提供することができる。ナノ粒子の電荷の改質変化が異なる薬剤と試薬の選択的吸着を可能にし、加えて、放出プロファイルを制御する方法を提供する。癌治療のために開発されている多くの小さな分子は、疎水性であるか親油性であるため、溶解し難い。ナノ粒子の表面修飾は、ナノ粒子のコアにロードされるこれらの薬剤の能力を高めることができる。実施例4に使用された水溶性TEMPO触媒は、架橋ナノ粒子全体を通して澱粉官能性機能性をもたせたが、固定化されたTEMPO触媒はナノ粒子の表面に存在するポリマーのみを官能化する。これは、例えば、ナノ粒子のコアのゼータ電位のより少ない変更で、ナノ粒子にアプタマーを付着するために使用することができる。任意の形態の酸化を用いてもよいが、TEMPO酸化が好ましい。TEMPO触媒は、特にカルボキシル官能基にグルコピラノシド位置のC6ヒドロキシルを改質変更するmodifyために使用される。このプロセスは、他の多くの酸化過程に共通する多糖ポリマーの分子量低下を防止することができる。多くの官能化技術は、多糖類ポリマーにアルデヒド基を追加することが知られている。これらの官能化技術の一つが有用であり得るという可能性を排除することを意図せず、それらは現に好ましくない。アルデヒド基は、反応性であり、ナノ粒子が互いにくっつかせる傾向がある。これは、コロイド分散液の形成を干渉して、体内のナノ粒子の分布を妨げる可能性がある。非改質ナノ粒子のゼータ電位は低いので、そのコロイド安定性は主に立体安定化に起因する。理論に束縛されることなく、水性環境へ突出する短い多糖類鎖を含むシェルは、水中で粒子のコロイド安定化剤として、および、結合した水の部分的な親水性シェルとして機能する。これは、粒子から疎水性薬剤の流出または拡散を遅らせる。実施例では、活性剤であるドキソルビシンをナノ粒子内にロードして、蛍光技術を用いる放出プロフィールを追跡した。この作業によって、活性剤の徐放性の数時間に及ぶ適切な放出動力学を有する二相性放出プロファイルであることが証明された。薬物がロードされたナノ粒子の蛍光は減少するが、一部の蛍光は、12時間後でも残っている。これは、完全な粒子からすべての薬物が放出されるものではないことを指示する。しかし、残りの薬物は、粒子が例えば身体内のα‐アミラーゼに基づいて分解されるにつれて、身体内で放出される。完全な放出時間はおよそ24時間であっても良い。実施例3に記載した動物実験では、ドキソルビシンのロードされたナノスフェアは、無胸腺マウスにおける原発性脳腫瘍である多形性膠芽腫glioblastomamultiformeの治療に使用された。これらの研究は、適切な対照群に対してドキソルビシン装填ナノスフェアで治療したマウスの生存率が30増加したことを示す。いかなる特定の理論に本発明を限定するつもりはないが、この成功は、ナノ粒子のサイズ、ナノ粒子の表面特性、およびナノ粒子の放出動力学例えば、ナノ粒子から薬物の除放出を含むいくつかの要因の一以上に起因する。遊離薬物遊離ドキソルビシンが代謝及び排泄されるに対して、カプセル化されたドキソルビシンは、ナノ粒子の比較的小さなサイズのためにエンドサイトーシスを介して細胞に入ると考えられる。図11は、アプタマー18、ポリマー12、および、活性剤分離されて示されているのではなく、コア14内に設けられているを有するバイオコンジュゲート装置bioconjugatedevice30を示す。バイオコンジュゲート装置30は、特定の疾患の治療のための標的細胞への活性剤の治療有効量を送達するために用いることができる。バイオコンジュゲート装置30は、生体適合性または再吸収可能なコロイド状高分子ヒドロゲルへの化学的または酵素的修飾を行い、コロイド状高分子ヒドロゲル内に活性剤を封入し、ヒドロゲルの表面上にアプタマーを付着することでヒドロゲルの表面を改質することによって、製造することができる。アプタマー18は、典型的には約10nm未満のサイズを有し、わずか約20nm以下だけバイオコンジュゲート装置30の直径を増加させる。必要に応じて、他の標的リガンドまたは他の分子をも使用することができる。アプタマーは、がん細胞を含んでも良い特定部位に配されている標的分子に結合することができる。例えば、AS1411はヌクレオリンに結合することが報告されている。文献[-ssDANアプタマーに結合させる。以下の実施例は、本発明の1以上の部分を説明するために設けたものであり、請求項を限定する意図はない。<澱粉系ナノ粒子への蛍光剤の封入取り込み>2つの化合物、特に、蛍光モデル化合物、ルセインcalceinおよび蛍光抗がん剤、ドキソルビシンlUPAC名:7S、9S-7-5S、2R、4S、6S4-アミノ-5-ヒドロキシ-6-メチルオキサン-2-イルオキシ-6、9、11-トリヒドロキシ-9-2-ヒドロキシアセチル-4-メトキシ-8、10-ジヒドロ-7H-テトラセン-5、12-ジオン;市販品はアドリアマイシン登録商標およびドキシル登録商標を含むの生体高分子ナノ粒子エコシンセティックス株式会社から入手したエコシフェアEcosphere;登録商標への封入incorporationは、相分離技術によって行われた。この手法は、油中水型エマルジョンの形成を含む。250ミリリットルの丸底フラスコに、澱粉系ナノ粒子を、希苛性dilutecausticを用いて約pH10で機械的攪拌下に水中5未満の固形分wwで分散させた。得られた分散液を、希塩酸を用いてpH7に滴定した。ナノスフェアコロイドマトリックス中に封入すべき取り込むべき物質カルセインまたはドキソルビシンを、生体高分子ナノ粒子を含む分散液に溶解させた。こうして製造されたカプセル化活性剤の量は004~04wwの範囲であった。フラスコを断熱容器内に配置させ、適切に固定した。次いで、溶液を数分間攪拌した。エマルションが形成されるまでヘキサンを連続的に攪拌しながら滴下した。そのエマルションを直ちに液体窒素を用いて凍結させた。フラスコを真空システムに接続し、そして凍結乾燥は-85°Cで行った。24時間後、真空計が更なる蒸気除去を示さなかったときに、乾燥した試料を真空システムから取り出し、-10°Cで保存した。<薬物放出研究>包接錯体inclusioncomplexation形成を研究するためのスペクトルプローブとして蛍光染料を使用することは知られている。文献[SaengerWAngewChem19809234361andWenzGAngewChem199410685170T]。このアプローチは、選択された薬物をカプセル化する澱粉系ナノ粒子この実施例では、エコシンセティックス社のエコスフェア2202登録商標を使用したの有効性、および時間の経過とともにその薬物を放出するこの材料の能力を研究するために採択された。カルセインやドキソルビシンなどの蛍光化合物は環境の変化に非常に敏感である。分子の蛍光信号は、それが澱粉系ナノ粒子のマトリックスに封入されたときに、向上された。図8に示すように、遊離ドキソルビシンの信号強度は、カプセル化ドキソルビシンのそれよりもはるかに低い。また、ドキソルビシンがカプセル化されたときに、有意な浅色シフトより短い波長への分子の発光スペクトルにおけるスペクトル帯域位置の変化が観察される。図9Aは、時間の関数として得られた一連のドキソルビシンの蛍光スペクトルを示す。活性剤の徐放性を示す、経時的に信号強度における有意な減少があることが分かる。また、比較的小さな深色シフトより短い波長への分子の発光スペクトルにおけるスペクトル帯域位置の変化が見られた。特定の理論に限定するつもりはないが、すべての活性剤が12時間の実験過程で放出されたものではないことを考えると、減少されたシフトは、二相性の放出機構を示すものとみられる。図10Aは、活性剤の除放出を指示する、経時的な信号強度における減少が存在することが分かる。図9Aおよび図10Aに示すデータは、カルセインおよびドキソルビシンの信号強度における向上が、澱粉系ナノ粒子との包接錯体化inclusioncomplexationに基づいて、活性剤の放出をモニターするのに使用することができることを示す。図9B及び図10Bは、それぞれドキソルビシンおよびカルセインの蛍光放出スペクトルfluorescenceemissionspectraの最大信号強度における時間の関数としての信号強度のプロットである。これらのデータは、超分子腔内蛍光体分子の濃度が時間とともに変化することを示す。分子の放出は、活性剤の濃度勾配に比例するように見える。生体高分子からの活性剤の徐放出は、10時間以上に延びた。結果からは、生体高分子ナノ粒子は長期間にわたって活性剤の一定の放出steadyreleaseのための安定したマトリックスを提供することが分かった。放出メカニズムは、主に拡散律速であるように見える。<無胸腺マウスに移植人間異種移植片のインビボ研究>薬物送達装置としての澱粉系ナノ粒子の有効性を実証するために、実施例1に記載したように澱粉系ナノ粒子に抗がん剤ドキソルビシンを装填した。ドキソルビシン装填ナノ粒子を、予め皮下部位で成長させた原発性脳腫瘍D245神経膠芽腫多形のヒト異種移植片xenographを持つ無胸腺マウスに投与した。無胸腺マウスは、その正常なマウスが外来異種免疫片、特に、ヒト腫瘍を免疫学的に拒絶することができるために、これらの研究において選択された。動物対照群および処理群の両方を、腫瘍の退縮および生存率についてモニターした。研究の結果を表1に示す。手順は、無胸腺マウスの皮下部位に腫瘍ブライの接種を含む。皮下腫瘍を、サイズは約200立方ミリメートル直径68mmまで増殖させた。その後、遊離薬物または薬物装填ナノ粒子のどちらかを、腫瘍部位に又はip腹腔内注入した。通常、動物がテストできるまでに20日かかった。動物は8~10の個体で構成されたグループ毎に処理された。最高の生存率数日で増加された寿命または最高TC値は、ドキソルビシン装填ナノ粒子のいくつかの用量を投与した個体で見られた。表1は、無胸腺マウスにおける原発性ヒト脳腫瘍の治療でのドキソルビシン装填生体高分子ナノ粒子の安全性および有効性を示す。表1は、無胸腺マウスに移植したヒト異種移植片のインビボ研究の結果である。次の略語が表1に使用された。Doxはドキソルビシンであり、Dox-nanoはドキソルビシンカプセル化澱粉系ナノ粒子である。分散液は、100mgナノスフェア/5ml生理食塩水1×05Dox-nano、200mgナノスフェア5ml生理食塩水2×05Dox-nanoまたは400mgナノスフェア5ml生理食塩水4×05Dox-nanoであった。注射は、それぞれ025mL20gマウスであったすべては単一の注射。T-Cは次のように定義された:数日間で延びた寿命薬物処理された動物が生きていた日数-対照群動物が生きていた日数の平均対照群は、以下の通りであった:生理理食塩水を注入した変化型未処理マウス、未処理マウス、薬剤のないナノスフェア100mgs5mLの生理食塩水で処理したマウス。P値:有意性のためのテストラン。P値は、オランダとウルフHollanderandWolfeによるノンパラメトリック統計的手法を用いて算出される。回帰:腫瘍が前回の測定を下回り、2回の連続した測定値について下回ることを指示する。<リガンド抱合>ナノ粒子は、腫瘍、転移性癌細胞、または他の標的組織または器官に特異的なリガンドに抱合conjugateされ得る。この機能は、以下の手順および試験によって実証された。<エコスフェアの酸化>様々な異なる種の官能基を澱粉系ナノ粒子に導入して、アプタマーおよび活性剤の結合部位を提供しても良い。詳細な説明に記載されているように、様々な化学修飾技術を用いることができる。特に有用な化学修飾は、カルボキシル官能基を生成するための澱粉の酸化である。これを説明するために、澱粉系ナノ粒子エコシンセティックス社からのエコスフェア登録商標2202および通常の天然非修飾、非改質トウモロコシ澱粉の両方に対してTEMPO媒介酸化を行った。この方法では、0~4°Cの温度、pH10.8で次亜塩素酸ナトリウムNaClO及び2266-テトラメチルピペリジン-1-オキシルTEMPOラジカルで酸化した。酸化の程度を添加されたNaClOの量によって制御された。上述したように、2つの種の澱粉を使用した。その一つがエコスフェア登録商標澱粉系ナノ粒子であり、もう一つがシグマ-アルドリッチSigmaAldrich社から購入した通常の正規のトウモロコシ澱粉であった。ガラスの瓶に、エコスフェア4gと80mlのMilliQ水を添加し、十分に混合して、~5分散液を製造した。第二の瓶にトウモロコシ澱粉4gと80mlのMilliQ水を添加して、~5溶液を製造した。第2の瓶を攪拌しながら80°Cを超える温度まで最大95°C加熱して、完全に溶解させた。次いで、室温まで冷却した。これとは別に、2つの45mLのチューブに40mlの水、38mgのTEMPOおよび、508mgのNaBrをそれぞれのチューブに添加し澱粉の無水グルコースanhydroglucose単位当たり001モルのTEMPO、澱粉の無水グルコース単位当たり02モルのNaBr、完全に溶解するまで撹拌し、そして氷バッチ中で30分間冷却した。次に、チューブの内容物を各瓶へ混合した。pH測定を行った。先ず、エコスフェア瓶は3.8であり、トウモロコシ澱粉瓶は7.4であった。次に、450μlの05MのNaOHをエコスフェア瓶に添加してpH10.75にし、200μlの0.5MのNaOHをトウモロコシ澱粉瓶に添加してpH10.75にした。次いで、pHが67あたりにまで低下したときに10mlのNaClOを添加し、pH測定を10~15分ごとに行った。混合物を攪拌し続け、pHが低下するにつれて、色が濃くなった黄オレンジ。酸化澱粉をエタノールで1:1で希釈する前に、合計60mLのNaClOを添加し、pHを最終的に80に調整した。エタノールは、改質変性エコスフェアナノ粒子および改質変性澱粉を沈殿させ、それらを遠心分離によって回収し、水とエタノールで洗浄し、最後に凍結乾燥によって乾燥させた。酸化エコスフェアは、ゼータ電位測定および動的光散乱によって特徴付けられた。ゼタ測定の結果、非改質非変性粒子は本質的に中性neutralであるのに対して、改質変性粒子は-255mVのゼータ電位の負電荷を保持していることが分かった。粒子の大きさは、非酸化物に比べて若干小さいことが観察された即ち、NTAモードが113対141nmであった。最終的な生成物の色は、酸化後の溶液のpHに依存していた。pHがあまり高ければ10超、黄色生成物が得られた。なお、この色は、pHを低下させることにより除去することができることが分かった。<DNA付着結合>続いて、カップリング剤としてN-3-ジメチルアミノプロピル-N’-エチルカルボジイミド塩酸塩EDCを用いて、アミノ変性及び蛍光標識されたDNAを澱粉粒子に付着結合させた。反応混合物は、5μΜFAM6-カルボキシフルオレセインおよびアミノ二重標識DNAを含み、1~5COOH変性澱粉、20mMの2-N-モルホリノエタンスルホン酸MES緩衝液pH60および20mMの新たに調製したEDCを最後に添加した。アガロースゲル電気泳動を、DNAおよびDNA-抱合TEMPO酸化エコスフェアDNA-conjugatedtoTEMPO-oxidizedEcoSphereナノ粒子に対して行った。ゲル蛍光強度をより均一に分布され、DNAの一部がもっとゆっくり移動したが、それは澱粉ナノ粒子への抱合共役conjugationを指示するものであることが分かった。いくつかの代替DNA付着プロトコルでは、澱粉上のカルボキシル基は、DNAを添加する前に15分間5mMEDC量の14のN-ヒドロキシルスクシンイミドNHSを用いて最初に活性化された。次に、この混合物を数時間反応させた。いかなる特定の動作理論に束縛されるつもりはないが、NHSは、カルボキシル基がアミンと反応してアミンを有する塩よりもアミドを形成するようカルボキシル基を活性化することによって、EDC結合反応EDClinkingreactionを促進するのに役立つ。したがって、リガンド結合のためのモデル化合物として働く、この実施例に使用されたDNAは、うまく付着された。DNA配列は、5’-FAM-ACGCATCTGTGAAGAGAACCTGGG-NH2-3’であった。アプタマーは、前述した手順に基づいて、エコスフェア登録商標2202に付着した。アプタマーの結合付着は、ナノ粒子蛍光の実験室的観察により確認された。アプタマーは、次の配列変性配列としてを有すると考えられるAS1411であった:5-Cy3-TTGGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGG-NH2-3’即ち、Cy3蛍光タグおよびアミン基を有するAS1411アプタマー。必要に応じて、診断ゲル電気泳動試験における撮像目的に使用される、蛍光タグは、もちろん省略することができる。しかしながら、蛍光タグ付けのための追加の目的は、細胞による変性改質ナノ粒子の取り込みおよび結合のモニタリングを容易にすることである。上述したDNAについては、アプタマーは、それがEDC化学を使用してナノ粒子上のカルボキシル官能基に結合されるように、DNAの3’末端上のアミン修飾を有していた。4つの200マイクロリターウェルmicroliterwellを、卵巣癌細胞株HeLaの細胞を調製し、時間をかけて培養、成長させた。ウェル1には単にHeLa細胞のみを有し、ウェル2には非抱合AS1411を添加した。ウェル3には、AS1411に抱合されたエコスフェア2202ナノ粒子を添加した。ウェル4は、対照群配列で抱合したナノ粒子を添加した。対照群配列は、HeLa細胞に対する周知の親和性を有しない。これらのウェルを放置して更に48時間培養した。48時間経過した後、ウェルからの細胞を洗浄して、細胞の最上層の外部に存在する結合していない粒子上の任意の蛍光マークを除去した。次いで、細胞を蛍光顕微鏡下で観察した。蛍光マークは、ウェル3の細胞内で観察されたが、それによって、ナノ粒子アプタマー抱合体conjugateが細胞内に取り込まれたことが確認された。<薬物吸着と放出の研究>希釈水分散液例えば1~5で、エコスフェアナノ粒子は高度に膨潤していて、その密度は水の密度に近い。その結果として、遠心分離、さらには超遠心分離は、水性分散液媒体から粒子を分離するのに有効な方法ではない。代わりに、薬物充填drugloadingは、蛍光の変化によって評価された。抗がん剤、ドキソルビシンDoxの吸着は、カルボキシレート基によるエコスフェアの改質変性後に著しく改善されることが分かった。吸着されると、Doxの蛍光はまたカルボキシル化エコスフェアによって消された和らげられた。これは、ハンドヘルドUVランプを用いた暗室での245nmの励起の下ではっきりと見えた。蛍光消光fluorescencequenchingはDoxの吸着をモニターするための分析方法を提供する。観測消光がpHの効果によるものではなかったことを確認するために、その蛍光を次のものと比較した:Doxを、非改質非変性エコスフェア、COOH改質変性エコスフェアおよび緩衝液エコスフェアなしで001mgmlの最終濃度で溶解した。各条件において、2つのpH条件、20mM酢酸ナトリウム緩衝液pH50、または、20mMの4-2-ヒドロキシエチル-1-ピペラジンエタンスルホン酸HEPES緩衝液pH76についてテストした。最終的なpHが意図した値であることが確認された。遊離Dox蛍光は水中pH5および6の両方で強かった。1非改質非変性エコスフェアナノ粒子分散液と混合して約50蛍光消光fluorescencequenchingを誘導したが、COOHによって改質されたエコスフェアナノ粒子分散液は蛍光を完全に消光した。これで、COOH改質エコスフェアがDoxを吸着するのに優れていることが確認された。いかなる特定の動作理論に束縛されるつもりではないが、これはおそらく、正に荷電されたDoxとの静電的相互作用によるものである。したがって、エコスフェアの電荷の逆転turningは様々な薬物の選択的吸着を可能にするだけでなく、放出特性を制御する方法を提供する。<動電測定>粒子の表面上の静電荷の存在を評価するために、生体高分子ナノ粒子およびTEMPO酸化生体高分子ナノ粒子のゼータ電位を、ブルックヘブンゼータプラスZetaPlus機器BrookhavenZetaPlusinstrumentを用いた動電学的測定値electrokineticmeasurementの解析から決定した。架橋された澱粉粒子を、0001Mから01Mの濃度範囲のNaCl溶液に懸濁させ、そしてそれらの電気泳動移動性を測定した。電気泳動移動性は、小さい粒子および希釈イオン濃度をを仮定想定するスモルコフスキー式を使用して、ゼータζ電位に変換された。TEMPO改質変性生体高分子ナノ粒子が、負に帯電したナノ粒子を示す-25mVであるのに対して、非改質澱粉系ナノ粒子のゼータ電位はゼロに近いものであった。<粒径分析>分散した澱粉系粒子およびTEMPO改質ナノ粒子の粒径は、青色レーザー405nmを備えたLM20トラッキング解析装置NanoSight社製を用いてナノ粒子トラッキング分析NanoparticleTrackingAnalysisNTAにより測定した。この装置は、粒子を照らすためにCWモードで動作する50mWのレーザー動作を使用する。粒子によって散乱された光は、デジタルカメラを使用して捉え、各粒子の動きはNanoSight社製のソフトウェアを使用してフレームからフレームに追跡される。高速ビデオを得る秒あたり30フレーム、平均ビデオ約30s。個々の粒子の軌道軌跡は、各粒子について決定された平均二乗変位meansquareddisplacementおよびビデオシーケンスから生成される。典型的には少なくとも20軌跡軌道が取得され、250~500セットの軌跡個々のセットは個々の粒子に対応するがビデオシーケンスに蓄積される。平均二乗変位の分析を使用して、拡散係数計算し、ストークスアインシュタイン方程式StokesEinsteinequationを使用して流体力学的半径hydrodynamicradiusRhを決定する。従って、試料中の各粒子の直径を測定し、真の粒度分布を導出することができる。拡散係数は、視野内の各粒子について得られるので、粒径分布は、動的レーザー光散乱DLS分析においてのような特定の数学的モデルを想定仮定しない粒度分布を得ることができる。生体高分子ナノ粒子の分散液は、次の手順に沿って調製した:1乾燥した凝集エコスフェア登録商標粉末を、シルバーソン高せん断ミキサーSilversonhighshearmixerにて、乾燥重量を基準にして04重量の炭酸ナトリウムライトソーダ灰litesodaashを含有する水中で混合し分散された生体ラテックスbiolatexの最終濃度は0015から0030wwである、2この分散液を、凝集粒子がナノ粒子内に完全に分散されたことを確かめるために、測定前に、水浴中で45°Cにて15分間加熱した。上記の説明および添付の図面は、各請求項の少なくとも1つの実施形態を説明するためのものであり、いかなる発明をも限定するものではない。本発明は、以下の特許請求の範囲によって定まる。"