粒子の観点からは、ナノ-酸化亜鉛はナノマテリアルとして分類されます。化学組成の観点から見ると、それは活性酸化物です。したがって、その殺菌メカニズムは、金属 (亜鉛) イオンの放出を伴う典型的なメカニズムとは異なります。
静電気吸着
亜鉛と酸素間の化学結合により、酸化亜鉛の表面電気陰性度は一般に典型的な金属イオンの表面電気陰性度よりも高くなります。この電気陰性度は主にそのナノスケールの寸法と構造特性に由来します。具体的には、ナノスケールでは、より多くの亜鉛原子が表面に露出し、主に正の表面電荷が生じます。さらに、ナノ-酸化亜鉛の結晶構造が不完全で-多数の表面欠陥が見られる-場合、その正帯電特性はさらに強化されます。逆に、細菌細胞の細胞壁 (ペプチドグリカン、テイコ酸、リポ多糖で構成される) と細胞膜 (リン脂質で構成される) は負の電荷を帯びています。反対の電荷が引き合う原理に従って、ナノ-酸化亜鉛粒子は細菌細胞に非選択的に-吸着されます。
細菌細胞壁のイオン溶解と破壊
酸化亜鉛の表面から放出された亜鉛イオンは細菌細胞と相互作用し、通常細胞の生理学的活動を制御する Ca2+ や Mg2+ などの必須イオン-を置き換えます。-。この移動により、細胞タンパク質の変性や凝固、酵素の不活化が起こり、細胞壁や細胞膜の本来の機能が損なわれます。 (ただし、研究では、亜鉛塩イオンの濃度が 10 倍増加しても、必ずしも同じレベルの効果的な抗菌活性が得られるわけではないことが示されています。)
光触媒除菌
ナノ-酸化亜鉛は、細菌の表面と細胞内の両方で-水の過酸化水素（H₂O₂）への変換を触媒します。- H₂O₂ の強力な酸化特性は、その酸化副産物とともに、細菌の外側の構造層を直接酸化します。このプロセスは細胞の透過性バリアを破壊し、細胞の内部および外部の物質平衡を不安定にし、最終的に細菌の死をもたらします。
さらに、H₂O₂ の分解生成物-（ヒドロキシル ラジカルや活性酸素種など）-は、微生物のタンパク質や核酸と直接反応する可能性があります。この相互作用は、これらの重要な細胞成分に構造的損傷を引き起こし、それによって微生物の死をもたらします。
ナノ-酸化亜鉛は細菌やウイルスの細胞膜を破壊し、細菌の細胞質の漏出やウイルスタンパク質の凝固を引き起こす可能性があります。殺菌効果と抗ウイルス効果に加えて、死んだ細菌やウイルスの残骸から放出される有害な化学複合体を分解することもできます。その結果、ナノ-酸化亜鉛は強力な殺菌、殺真菌、抗ウイルス特性を示し、効果的な消臭能力も備えています。研究によると、ナノ-酸化亜鉛は細菌やウイルスに対して 99% 以上の殺菌および静菌率を達成し、さらに 99% を超える臭気除去率を達成します。
Bofu Technology と Longda Nano の研究開発担当者の熱心な努力により、ナノ酸化亜鉛抗菌マスターバッチの開発に成功しました。{0}この製品は、グラム陽性菌、*E を含むさまざまな菌株に対して 95% 以上の滅菌率を示しています。--コリ*、および*S.黄色ブドウ球菌*-で、長期にわたる抗菌効果が持続します。-
