Kanser Tedavisinde Titanyum Dioksit Nanoparçacıklarının Uygulanması

Dünyanın en yaygın elementlerinden biri olan Titanyum, bitkilerde ve hayvanlarda bulunabilen bir metaldir. Doğal olarak oksijenle reaksiyona girer ve genellikle topraklarda, kumlarda ve cevherlerde bulunan titanyum oksitler oluşturur. 

Aslında, günlük hayatımızda, boya, kağıt, plastik, kozmetik, güneş kremi gibi çok çeşitli kullanım alanlarına sahip olduğumuz için titanyum dioksite aşinayız. Esas olarak iki şekilde üretilmektedir: pigment dereceli titanyum ve ultra ince (nanomalzeme) titanyum. Pigment dereceli form, yüksek matlık ve parlaklığından dolayı boya ve plastiklerde yaygın olarak kullanılırken, nanomalzemeler güneşten koruyucu ve katalizör olarak seçilmiştir.

Giriş

TiO2'nin foto-katalitik özellikleri, insan sağlığı alanındaki potansiyel kullanımları, özellikle de kanser tedavisi için birçok araştırma yapılmasına neden olmuştur. Her yıl yüz binlerce insan kanserden dolayı hayatını kaybediyor. Aldığımız tedaviler zamanla hastalık üzerindeki etkisini kaybettiğinden, bilim adamları yeni yaklaşımlar ararlar. Tekniklerden biri nanoteknoloji ve ürün ve sistemlerinin sahadaki kullanımlarıdır.

Tedavide nanoparçacıkları kullanmanın asıl amacı, ilaç verme için nanoparçacıkları keşfetmek ve tasarlamak, uyarıcı etkisini arttırmak ve sonradan etkileri azaltmaktır. Bu tür parçacıkları tasarlamak oldukça zordur, çünkü insanlar için toksik olabilirler. Bununla birlikte, TiO2'nin fiziksel ve elektrokimyasal özellikleri fotodinamik işlemlerde kullanılmasını uygun ve güvenli kılar.

Titanyum dioksit kullanan iki ana tedavi yöntemi vardır: Radyoterapi ve fotodinamik tedavi (PDT).

Radyoterapide TiO2 Nanopartikülleri

Tümör hücrelerini tespit etmek için kullanılan iyonlaştırıcı radyasyonun kullanıldığı radyoterapi, kanseri iyileştirmek için en yaygın yöntemdir. Amaç, tümörleri öldürürken sağlıklı hücrelere zarar vermemek olduğundan, radyasyonun tümöre etkisi, tümör radyo duyarlılığı olarak da bilinir, çok önemlidir. Bu nedenle, yüksek atom sayısı olan kontrast maddeler radyasyonu emmek için kullanılır. Böylece sağlıklı dokular etkilenmez. Youkhana ve arkadaşlarının çalışması TiO2 nanopartiküllerinin doz dağıtımını olumlu yönde etkilediğini belirtmektedir. Bu nedenle, titanyum dioksit bir theranostic ajanı olarak kullanılabilir.

Fotodinamik Terapide TiO2 Nanopartikülleri (PDT)

Fotodinamik tedavi, cerrahi, radyolojik ve kemoterapötik tedavilere kıyasla, kanser için alternatif bir tedavi olarak giderek daha fazla tanınmaktadır. TiO2 nanoparçacıkları UV ışığıyla aydınlatıldığında, foto kaynaklı elektronlar ve delikler oluşturulur. Ayrıca, bu elektronlar ve delikler, tümör hücrelerinin yapısını yok etmek için uygun olan oksidatif radikalleri oluşturmak için suyla reaksiyona girebilir. Yüksek fotokatalitik etkinliği, düşük toksisitesi ve yüksek fotostabilitesi nedeniyle, bilim adamları kanseri iyileştirmek için bir ışığa duyarlılaştırıcı olarak titanyum dioksit uygulamalarına odaklandılar.