Kietųjų dalelių požiūriu nano-cinko oksidas yra klasifikuojamas kaip nanomedžiaga; Cheminės sudėties požiūriu tai yra aktyvus oksidas. Todėl jo baktericidinis mechanizmas skiriasi nuo tipinio mechanizmo, apimančio metalo (cinko) jonų išsiskyrimą.
Elektrostatinė adsorbcija
Dėl cheminio cinko ir deguonies jungties cinko oksido paviršiaus elektronegatyvumas paprastai yra didesnis nei įprastų metalo jonų. Šis elektronegatyvumas pirmiausia kyla dėl jo nanoskalės matmenų ir struktūrinių savybių; konkrečiai, nanoskalėje, paviršiuje yra veikiamas didesnis cinko atomų skaičius, todėl paviršiaus krūvis daugiausia yra teigiamas. Be to, jei nano-cinko oksido kristalinė struktūra yra netobula-, turi daug paviršiaus defektų-, jo teigiamo krūvio charakteristikos dar labiau pagerėja. Ir atvirkščiai, bakterijų ląstelių sienelės (sudarytos iš peptidoglikanų, teiko rūgščių ir lipopolisacharidų) ir ląstelių membranos (sudarytos iš fosfolipidų) turi neigiamą krūvį. Pagal principą, kad priešingi krūviai pritraukia, nano-cinko oksido dalelės yra ne-selektyviai adsorbuojamos ant bakterijų ląstelių.
Jonų tirpimas ir bakterijų ląstelių sienelių ardymas
Iš cinko oksido paviršiaus išsiskiriantys cinko jonai sąveikauja su bakterijų ląstelėmis, išstumdami esminius jonus, -pvz., Ca²⁺ ir Mg²⁺-, kurie paprastai reguliuoja ląstelės fiziologinę veiklą. Dėl šio poslinkio denatūruojami ir koaguliuojami ląstelių baltymai, taip pat inaktyvuojami fermentai, taip pažeidžiamos pradinės ląstelės sienelės ir ląstelės membranos funkcijos. (Tačiau tyrimai parodė, kad net dešimt kartų padidinus cinko druskų jonų koncentraciją, nebūtinai gaunamas toks pat veiksmingo antibakterinio aktyvumo lygis.)
Fotokatalitinė sterilizacija
Nano-cinko oksidas katalizuoja vandens -ir bakterijų paviršiuje, ir ląstelėje- pavertimą vandenilio peroksidu (H₂O₂). Stiprios oksidacinės H2O₂ savybės kartu su jo oksidaciniais šalutiniais produktais tiesiogiai oksiduoja išorinius struktūrinius bakterijų sluoksnius. Šis procesas pažeidžia ląstelės pralaidumo barjerą ir destabilizuoja vidinę ir išorinę ląstelės medžiagų pusiausvyrą, galiausiai sukeldamas bakterijų mirtį.
Be to, H₂O₂{0}}skilimo produktai, tokie kaip hidroksilo radikalai ir reaktyviosios deguonies rūšys-, gali tiesiogiai reaguoti su mikrobų baltymais ir nukleorūgštimis. Ši sąveika sukelia struktūrinius šių gyvybiškai svarbių ląstelių komponentų pažeidimus, todėl mikroorganizmas miršta.
Nano-cinko oksidas gali suardyti bakterijų ir virusų ląstelių membranas, todėl gali nutekėti bakterijų citoplazma ir koaguliuoti viruso baltymai. Be sterilizuojančio ir antivirusinio poveikio, jis taip pat gali suskaidyti kenksmingus cheminius kompleksus, išsiskiriančius iš negyvų bakterijų ir virusų likučių. Todėl nano-cinko oksidas pasižymi stipriomis baktericidinėmis, fungicidinėmis ir antivirusinėmis savybėmis, taip pat turi veiksmingą dezodoravimo savybę. Tyrimai rodo, kad nano-cinko oksidas pasiekia daugiau nei 99 % sterilizavimo ir bakteriostatinį greitį prieš bakterijas ir virusus, o kvapo pašalinimo greitį viršija 99 %.
Kruopščiomis „Bofu Technology“ ir „Longda Nano“ tyrimų ir plėtros darbuotojų pastangomis buvo sėkmingai sukurtas nano-cinko oksido antimikrobinis pagrindinis mišinys. Šis produktas sterilizuoja daugiau nei 95 % įvairių bakterijų padermių -įskaitant gramteigiamas bakterijas, *E. coli* ir *S. aureus*-ir užtikrina ilgalaikį-antimikrobinį veiksmingumą.
