دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی-درمانی استان اصفهان مجله دانشکده پزشکی اصفهان 1027-7595 44 852 2026 03 21 TiO2 nanoparticles as a sonosensitizer for sonodynamic therapy: A Systematic Review of in Vitro Studies بررسی افزایش اثربخشی نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید در سونوداینامیک‌تراپی: یک مرور نظام‌مند 241 252 33318 10.48305/jims.v44.i852.0241 FA علی سالاروند دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0002-4274-699X جواد گرشاد دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0002-1567-0045 مهسا منصوریان استادیار، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0002-2620-3733 Journal Article 2025 01 18 Introduction: In recent years, titanium dioxide (TiO2) nanoparticles have demonstrated suitable potential for use in sonodynamic therapy due to their stability and non-toxicity. Despite this, systematic in vitro studies are rare. An aim of this systematic review is to investigate the increasing role of TiO2 nanoparticles in sonodynamic therapy as well as factors contributing to their efficacy. Methods: A comprehensive literature search was conducted on Scopus, Web of science, and PubMed. A total of 14 studies that met the inclusion criteria were selected and cell viability was examined under sonodynamic therapy with and without TiO2 nanoparticles in different cell lines. Results: The findings indicated that TiO₂ nanoparticles have minimal intrinsic toxicity but significantly enhance cancer cell death when combined with ultrasound waves. Factors such as ultrasound intensity, the size, and the band gap of TiO2 nanoparticles play a critical role in this synergistic effect. Discussion: A reduced band gap in TiO₂ nanoparticles leads to increased generation of reactive oxygen species (ROS), thereby enhancing cell death. Moreover, surface coatings such as polyethylene glycol (PEG) and cancer cell membranes improve the stability, dispersion, and targeting capability of the nanoparticles. Optimal ultrasound intensity further maximizes therapeutic efficiency. Conclusion: In vitro studies suggest that TiO₂ nanoparticles are effective sonosensitizers for SDT against cancer cells and optimizing nanoparticle characteristics and ultrasound parameters can enhance treatment efficacy while minimizing side effects on healthy tissues. مقدمه: در سال‌های اخیر نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (TiO2) به دلیل پایداری و غیر سمی بودن، پتانسیل مناسبی را برای استفاده در سونودینامیک‌تراپی نشان داده‌اند. با وجود این بررسی نظام‌مند مطالعات آزمایشگاهی نانوذرات TiO2 به عنوان حساس‌کننده‌ی صوتی تا لحظه‌ی نگارش این مقاله انجام نشده است. هدف از این مرور نظام‌مند، بررسی نقش فزاینده نانوذرات TiO2 در سونودینامیک‌تراپی و همچنین عوامل مؤثر در اثربخشی آنها بود. روش‌ها: یک جستجوی جامع در پایگاه‌های PubMed، Scopus و Web of Science با کلیدواژه‌های تخصصی انجام شد. در مجموع، 14 مطالعه که معیارهای ورود را داشتند، انتخاب و فاکتور زنده‌ماندن سلولی برای سلول‌های تیمار شده با سونودینامیک‌تراپی با و بدون نانوذرات TiO2 در رده‌های مختلف سلول‌های سرطانی مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: یافته‌ها نشان دادند که نانوذرات TiO₂به تنهایی سمیت اندکی دارند، اما در ترکیب با امواج فراصوت، باعث افزایش قابل توجه مرگ سلول‌های سرطانی می‌شوند. عواملی مانند شدت امواج، اندازه نانوذره و شکاف باند، نقش مؤثری در این هم‌افزایی ایفا می‌کنند. نتیجه‌گیری: کاهش شکاف باند نانوذرات موجب افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن و در نتیجه مرگ سلولی بیشتر می‌شود. همچنین پوشش‌هایی نظیر پلی‌اتیلن‌گلیکول و غشای سلول سرطانی، پایداری و هدف‌گیری نانوذرات را بهبود می‌بخشند. شدت امواج فراصوت در حد بهینه موجب بیشترین اثربخشی در حضور نانوذرات می‌شود. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده‌اند که نانوذرات TiO2 حساس‌کننده‌های صوتی مؤثری برای سونوداینامیک‌تراپی در برابر سلول‌های سرطانی هستند و با انتخاب شرایط بهینه برای نانوذرات TiO2 و شدت امواج فراصوت می‌توان اثربخشی درمان را افزایش و عوارض جانبی را کاهش داد.

https://jims.mui.ac.ir/article_33318_5b1ddd68bf83ddf581f02abecf0fac97.pdf