دانشمندان آزمایشگاه ملی آرگون متعلق به وزارت انرژی آمریکا و مرکز تومور مغزی دانشگاه شیکاگو روشی برای هدفگیری سلول‌های سرطان مغز با استفاده از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم پیوند یافته با مواد زیستی نرم توسعه داده‌اند.
تومورهای مغزی در برابر درمان‌های معمول مقاوم هستند و سالانه هزاران نفر در اثر ابتلا به این نوع از سرطان می‌میرند. شاید این نانوفناوری زیستی نوع دیگری از درمان را فراهم نماید که در آن فقط سلول‌های سرطانی هدفگیری شده و بافت‌های سالم دست‌نخورده باقی می‌مانند.
النا روژکوا یکی از دانشمندان مرکز مواد نانومقیاس آزمایشگاه آرگون می‌گوید: «این یک مثال واقعی از چگونگی همگرایی فناوری نانو و فناوری زیستی در کاربردهای زیست‌پزشکی است. ما سرطان مغز را به دلیل سخت بودن درمان و داشتن گیرنده‌های منحصر به فرد انتخاب نموده‌ایم».
این درمان جدید بر راهکار دوشاخکی استوار است. دی‌اکسید تیتانیوم یک نانوماده واکنشگر نوری چندکاره است که قابلیت اتصال به مولکول‌های زیستی را دارد. اگر این نانوذرات را به یک پادتن خاص متصل نماییم، می‌توانند سلول‌های سرطانی را به صورت اختصاصی شناسایی کرده و به آنها پیوند یابند. حال اگر نور مرئی متمرکز را به ناحیه مورد نظر بتابانیم، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم با استفاده از این نور رادیکال‌های آزاد اکسیژن را تولید می‌کنند که با میتوکندری سلول‌های سرطانی واکنش می‌دهند. میتوکندری مرکز تولید انرژی سلول محسوب می‌شود و تداخل رادیکال‌های آزاد اکسیژن در عملکرد زیست‌شیمیایی آن موجب آغاز فرایند مرگ سلولی توسط میتوکندری می‌شود.
دکتر ماسیج لسنیاک از مرکز سرطان مغز دانشگاه میشیگان می‌گوید: «اهمیت این کار در توانایی هدفگیری موثر و اختصاصی گیرنده‌های سطحی بیان شده توسط سلول‌های سرطان مغز با استفاده از نانوذرات نهفته است. ما در انجام این کار بر محدودیت‌های عمده استفاده از نانوذرات، همچون قابلیت انتشار این عوامل در کل بدن غلبه کرده‌ایم. ما در حال حاضر مشغول توسعه این فناوری در مدل‌های پیش‌بالینی تومورهای مغزی هستیم تا شاید روزی بتوانیم از این روش در درمان بیماران استفاده کنیم».
میکروسکوپی فلورسانس اشعه ایکس انجام شده در آزمایشگاه آرگون نشان داد که می‌توان با استفاده از دی‌اکسید تیتانیوم، برجستگی‌های میکرونی سرشار از آکتین تومورها را (که invadopodia نامیده می‌شوند) نیز که امکان حمله سلول‌های سرطانی به سلول‌های سالم اطراف را فراهم می‌کنند، مورد حمله قرار داد.
تاکنون مطالعات این روش تنها روی سلول‌های آزمایشگاهی صورت گرفته است، اما در فاز بعدی آزمایش روی حیوانات انجام خواهد شد. نتایج حاصل نشان‌دهنده کارایی بسیار بالای این روش در از بین بردن سلول‌های سرطان مغز است.
جزئیات این کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.