A részecskék szempontjából a nano-cink-oxid nanoanyagként van besorolva; a kémiai összetétel szempontjából aktív oxid. Következésképpen baktericid mechanizmusa eltér a fém- (cink) ionok felszabadulásával járó tipikus mechanizmustól.
Elektrosztatikus adszorpció
A cink és az oxigén közötti kémiai kötés miatt a cink-oxid felületi elektronegativitása általában nagyobb, mint a tipikus fémionoké. Ez az elektronegativitás elsősorban nanoméretű méreteiből és szerkezeti jellemzőiből fakad; konkrétan nanoméretben nagyobb számú cink atom van kitéve a felületen, ami túlnyomórészt pozitív felületi töltést eredményez. Továbbá, ha a nano-cink-oxid kristályszerkezete tökéletlen-számos felületi hibával-, pozitív töltési jellemzői tovább javulnak. Ezzel szemben a baktériumsejtek sejtfala (peptidoglikánokból, teichoinsavakból és lipopoliszacharidokból) és sejtmembránja (foszfolipidekből áll) negatív töltést hordoz. Az ellentétes töltések vonzásának elvével összhangban a nano-cink-oxid részecskék nem-szelektív módon adszorbeálódnak a baktériumsejteken.
Ionos feloldódás és a baktériumsejtfalak felbomlasztása
A cink-oxid felszínéről felszabaduló cinkionok kölcsönhatásba lépnek a baktériumsejtekkel, és kiszorítják az olyan esszenciális ionokat, -mint például a Ca²⁺ és Mg²⁺-, amelyek jellemzően szabályozzák a sejt fiziológiai aktivitását. Ez az elmozdulás a sejtfehérjék denaturálódásához és koagulálásához, valamint az enzimek inaktiválásához vezet, ezáltal veszélyezteti a sejtfal és a sejtmembrán eredeti funkcióit. (A tanulmányok azonban kimutatták, hogy még a cinksó-ionok koncentrációjának tízszeres növekedése sem feltétlenül eredményez azonos szintű hatékony antibakteriális aktivitást.)
Fotokatalitikus sterilizálás
A nano-cink-oxid katalizálja a víz átalakulását-mind a baktériumok felszínén, mind a sejten belül-hidrogén-peroxiddá (H2O₂). A H2O2 erős oxidáló tulajdonságai, valamint oxidatív melléktermékei közvetlenül oxidálják a baktériumok külső szerkezeti rétegeit. Ez a folyamat megzavarja a sejt permeabilitási gátját, és destabilizálja a sejt belső és külső anyagegyensúlyát, ami végső soron a baktériumok halálához vezet.
Ezenkívül a H2O₂{0}}bomlási termékei, például a hidroxilgyökök és a reaktív oxigénfajták- közvetlenül reagálhatnak mikrobiális fehérjékkel és nukleinsavakkal. Ez a kölcsönhatás szerkezeti károsodást okoz ezekben a létfontosságú sejtkomponensekben, ami a mikroorganizmus elpusztulását eredményezi.
A nano-cink-oxid képes megbontani a baktériumok és vírusok sejtmembránjait, ami a bakteriális citoplazma kiszivárgásához és a vírusfehérjék koagulációjához vezet. Sterilizáló és vírusölő hatása mellett képes lebontani az elhalt baktériumok és vírusok maradványaiból felszabaduló káros kémiai komplexeket is. Következésképpen a nano-cink-oxid erős baktericid, gombaölő és vírusölő tulajdonságokkal rendelkezik, és hatékony szagtalanító képességgel is rendelkezik. A kutatások azt mutatják, hogy a nano-cink-oxid több mint 99%-os sterilizálási és bakteriosztatikus hatást fejt ki a baktériumok és vírusok ellen, valamint a szageltávolítási arány meghaladja a 99%-ot.
A Bofu Technology és a Longda Nano K+F munkatársainak szorgalmas erőfeszítései révén egy nano-cink-oxid antimikrobiális mesterkeveréket sikerült kifejleszteni. Ez a termék több mint 95%-os sterilizálási arányt mutat különféle baktériumtörzsek ellen,-beleértve a Gram{4}}pozitív baktériumokat, *E. coli* és *S. aureus*-és hosszantartó-antimikrobiális hatékonyságot kínál.
