在眾多納米材料抗菌劑中，納米氧化鋅對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等致病菌有較強的抑制或殺滅作用，納米氧化鋅作為一種新型鋅源，不僅具有選擇性毒性和良好的生物相容性，還具有生物活性高、免疫調節能力強、吸收率高等特點。因此，納米氧化鋅的應用越來越廣泛。今天，讓我們跟隨小編學習納米氧化鋅的抗菌性能。
當粒徑減小到納米級（20-30nm）時，納米顆粒具有較高的表面活性和較大的比表面積，從而增加了與細菌的接觸和反應面積。因此，納米氧化鋅對細菌的毒性表現出一定的粒徑依賴性。研究人員研究了六種不同粒徑的氧化鋅顆粒對金黃色葡萄球菌生長的抑制作用，當納米氧化鋅的粒徑大于100nm（濃度為6mmol.L-1）時，對金黃色葡萄球菌沒有明顯的生長抑制作用，但當粒徑小于30nm時，它不僅抑制金黃色葡萄球菌的生長，而且對其具有致死作用。讓我們來看看納米氧化鋅的抗菌機理。
1. 游離Zn2+的釋放：
金屬離子Zn2+的代謝平衡對細菌的生存非常重要。研究表明，納米氧化鋅在水介質中持續緩慢地釋放Zn2+，Zn2+可以通過細胞膜進入細胞，在破壞細胞膜的同時，與蛋白質上的某些基團發生反應，破壞細胞結構和生理活性，進入細菌，破壞電子傳遞系統的酶，與-SH反應達到殺菌的目的，殺死細菌后，Zn2+可以從細胞中分離出來，重復上述過程。
2. 納米顆粒與細胞表面的相互作用：
金屬氧化物的抗菌性能，也可以歸因于納米顆粒與細菌表面的相互作用，從而導致細菌表面損傷。研究人員研究了納米氧化鋅對大腸桿菌生長的影響。結果表明，當pH值為7時，納米氧化鋅的電位為+24mv。當脂多糖水解在大腸桿菌表面產生大量酰胺時，生物膜帶負電，帶相反電荷的納米氧化鋅之間產生靜電吸引，導致兩者緊密結合，造成細胞表面損傷，導致生物膜破裂，導致細菌死亡。當納米氧化鋅顆粒與空腸彎曲菌相互作用時，納米顆粒還可導致細菌形態的改變和內容物的泄漏，并誘導生物體內氧化應激基因表達的增加。上述研究表明，納米氧化鋅的抗菌性能與顆粒與細菌表面的相互作用密切相關。
3. 活性氧自由基的產生：
細胞中的金屬氧化物顆粒（如過氧化氫、羥基自由基、氧陰離子和過氧化氫）產生的活性氧也是一種重要的毒性機制。納米顆粒誘導的活性氧被廣泛認為是一種常見的顆粒誘導效應。ROS誘導的細胞膜損傷、細菌溶解或促進納米顆粒在細菌中的聚集等一系列生物反應，導致細菌死亡。納米氧化鋅顆粒具有光催化作用。在可見光或紫外光的照射下，它們會產生光學毒性并殺死細菌。
