前列腺癌是男性常见泌尿系统恶性肿瘤之一,其几种主要治疗方式均存在一定程度的缺陷,尤其是肿瘤对化疗药物的抵抗性、药物的全身毒性等,限制了肿瘤治疗效果。而纳米载药材料的发展,有助于提高药物的疗效,并减少药物使用剂量,降低全身毒性。其中空心介孔氧化硅纳米颗粒因为毒性小、性质稳定、载药空间大等优点成为研究热点,而且部分材料具有良好的回声反射性能,被认为具有用作超声造影剂的潜能,但是目前的材料制备比较复杂。本课题研究能否通过较为简便的方法制备可在超声下显像的空心介孔氧化硅纳米材料（HMONs）,并评价载药材料对前列腺癌的体外治疗效果。前列腺癌内部始终处于氧含量较低的微环境中,而缺氧可以刺激肿瘤新生血管形成、肿瘤细胞转移,目前已知缺氧诱导可导致前列腺癌对放/化疗抵抗,是导致前列腺癌预后较差的独立影响因素。本课题组在前期研究证实低频低强度超声联合微泡（LFUM）在一定条件下可以阻断前列腺肿瘤内的血供,并因此能够提高射频及化疗药物的疗效。但是,目前并没有关于LFUM阻断肿瘤血供后对瘤内缺氧诱导的影响。本实验进一步研究此条件的LFUM在不同辐照频次下对前列腺癌移植瘤内的缺氧应答的影响,同时,评价LFUM联合DOX-HMONs对前列腺癌的治疗效果。LFUM的治疗参数为20kHz,1W/cm2,占空比40%,3min。比较各组血流阻断时间,细胞凋亡、增殖情况,分析HIF-1α、VEGF表达,计算终末肿瘤体积。采用皮克林乳液一步法制备有机-无机杂化的HMONs,对材料进行表征、研究其体外超声下显像能力、评价体内外毒性、分析载阿霉素能力及释放机制、对比载药材料与自由药物其对前列腺癌PC3细胞的体外治疗效果。观察DOX在瘤体内分布,监测移植瘤平均体积及生长率,分析肿瘤细胞增殖与凋亡,分析各组移植瘤抑制率及裸鼠生存时间。结果显示治疗参数为20kHz,1W/cm2,占空比40%,3min的LFUM既可以抑制也可以促进前列腺癌移植瘤内的缺氧应答,与辐照频次有关。HMONs呈球形,其壳表面被覆硅纳米颗粒,表面粗糙似呈树莓状形态,具有规则的孔道及空心结构,分散性能良好,粒径约289.4nm,比表面积约204m2/g。HMONs具有良好的回声反射性能,在细胞内可缓慢降解。100μg/mL以内的HMONs对细胞无明显毒性。以30天为观察期,200μg的HMONs对裸鼠的主要组织器官无影响,血常规及生化分析结果未见异常。HMONs对阿霉素（DOX）的装载量约34.58±4.1%,pH=5.0时2小时释药量达46±1.93wt%。体外实验表明当DOX含量为10μg/mL时,载药材料组的细胞抑制率高于单纯阿霉素组18.0%。DOX-HMONs在临床用超声下可见明确的注射区,超声显示区域与DOX药物分布区域一致。肿瘤体积:LFUM联合DOX-HMONs组<DOX-HMONs组<DOX组<对照组;细胞凋亡比例:LFUM联合DOX-HMONs组>DOX-HMONs组>DOX组>对照组;细胞增殖比例:LFUM联合DOX-HMONs组<DOX-HMONs组<DOX组<对照组;DOX-HMONs组、LFUM联合DOX-HMONs组内的裸鼠生存时间延长,后者更为显著。HMONs不仅能够有效提高DOX的疗效,降低药物使用剂量,而且具备用作超声造影剂的潜力。LFUM与载药材料联合使用,能够大幅提高化疗药物对肿瘤的治疗效果,延长动物生存时间。