O câncer permanece como um dos principais desafios de saúde pública em escala global, exigindo o desenvolvimento contínuo de estratégias terapêuticas mais eficazes, seletivas e menos invasivas. Nesse cenário, a nanotecnologia tem se destacado como uma importante aliada na inovação em oncologia, especialmente por meio do uso de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO₂). Essas nanopartículas apresentam propriedades relevantes, como elevada estabilidade química, biocompatibilidade, baixo custo e significativa atividade fotocatalítica, características que favorecem sua aplicação em terapias avançadas. Entre essas abordagens, destaca-se a terapia fotodinâmica, que se baseia na interação entre um agente fotossensibilizador, uma fonte de luz e o oxigênio molecular, resultando na produção de espécies reativas capazes de induzir a morte celular tumoral. A associação do TiO₂ à terapia fotodinâmica potencializa a geração dessas espécies reativas, aumentando a eficácia do tratamento e promovendo maior seletividade em relação às células tumorais. Além disso, a possibilidade de funcionalização das nanopartículas contribui para o direcionamento específico ao tecido neoplásico. Contudo, desafios como a biodistribuição, a segurança a longo prazo e a padronização dos métodos ainda precisam ser superados, sendo necessários mais estudos para viabilizar sua aplicação clínica segura e eficaz.