血管透過性・滞留性亢進効果
これには、酸に不安定なヒドラゾン類が含まれる。また、エステラーゼで切断されるエステル結合のように、酵素的に切断され易いリンカーもコンセプトの一つである。また、多くの体細胞のリソソームに存在する酵素カテプシンB(英語版)によって切断されるテトラペプチドGly-Phe-Leu-Glyのような短いペプチド配列も使用されている。
ポリマーの腫瘍への浸透の程度は、幾つかの要因に依存する。ポリマーのサイズ、より正確にはポリマーのモル質量に加え、その電荷やポリマー内の電荷分布、ポリマーの立体配座、親水性、免疫原性などが重要なパラメータとなる。
モル質量が約40kDa以上で腎臓を介した急速な排泄を防ぐことができ、ポリマーの電荷が中性であることが目安である。どちらの対策も、循環血中により長く留まるためのものである。ポリエチレングリコール基の使用(PEG化)は、しばしば有利である。ポリマーが腫瘍に蓄積されるためには、血漿中半減期が高いことが重要である。
さらに、腫瘍の大きさもポリマーの取り込みに影響を与えうる。小さな腫瘍は大きな腫瘍よりも多量のポリマーを取り込む傾向にある。
2016年2月、東京大学工学部の片岡らは、がん腫瘍組織を通る血管に、静的細孔(static pore)の他に、動的間隙(dynamic vent)が開き、血管内の物質が腫瘍組織内に噴出する現象を見出した。腫瘍血管は不規則に開閉し、噴出は概ね60分以内に収束するが、この噴出の機序を解明・制御できれば、固形癌に対する新しい薬物送達法になりうると考えられる。