पार्टिकुलेट परिप्रेक्ष्य से, नैनो - जिंक ऑक्साइड को नैनोमटेरियल के रूप में वर्गीकृत किया गया है; रासायनिक संरचना के दृष्टिकोण से, यह एक सक्रिय ऑक्साइड है। नतीजतन, इसका जीवाणुनाशक तंत्र धातु (जस्ता) आयनों की रिहाई से जुड़े विशिष्ट तंत्र से भिन्न होता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना
जिंक और ऑक्सीजन के बीच रासायनिक बंधन के कारण, जिंक ऑक्साइड की सतह इलेक्ट्रोनगेटिविटी आम तौर पर सामान्य धातु आयनों की तुलना में अधिक होती है। यह इलेक्ट्रोनगेटिविटी मुख्य रूप से इसके नैनोस्केल आयामों और संरचनात्मक विशेषताओं से उत्पन्न होती है; विशेष रूप से, नैनोस्केल पर, अधिक संख्या में जिंक परमाणु सतह पर उजागर होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मुख्य रूप से सकारात्मक सतह चार्ज होता है। इसके अलावा, यदि नैनो {{2}ज़िंक ऑक्साइड की क्रिस्टल संरचना अपूर्ण है {{3}जो कई सतह दोष प्रदर्शित करती है{{4}तो इसकी सकारात्मक चार्ज विशेषताएँ और भी बढ़ जाती हैं। इसके विपरीत, जीवाणु कोशिकाओं की कोशिका दीवारें (पेप्टिडोग्लाइकेन्स, टेइकोइक एसिड और लिपोपॉलीसेकेराइड से बनी) और कोशिका झिल्ली (फॉस्फोलिपिड्स से बनी) एक नकारात्मक चार्ज रखती हैं। इस सिद्धांत के अनुसार कि विपरीत आवेश आकर्षित होते हैं, नैनो{7}ज़िंक ऑक्साइड कण बैक्टीरिया कोशिकाओं पर गैर-चुनिंदा रूप से अधिशोषित होते हैं।
आयनिक विघटन और जीवाणु कोशिका दीवारों का विघटन
जिंक ऑक्साइड की सतह से निकलने वाले जिंक आयन बैक्टीरिया कोशिकाओं के साथ संपर्क करते हैं, आवश्यक आयनों को विस्थापित करते हैं, जैसे Ca²⁺ और Mg²⁺- जो आमतौर पर कोशिका की शारीरिक गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। इस विस्थापन से सेलुलर प्रोटीन का विकृतीकरण और जमाव होता है, साथ ही एंजाइम भी निष्क्रिय हो जाते हैं, जिससे कोशिका दीवार और कोशिका झिल्ली के मूल कार्यों से समझौता हो जाता है। (हालांकि, अध्ययनों से पता चला है कि जिंक नमक आयनों की सांद्रता में दस गुना वृद्धि भी आवश्यक रूप से प्रभावी जीवाणुरोधी गतिविधि के समान स्तर को प्राप्त नहीं करती है।)
फोटोकैटलिटिक बंध्याकरण
नैनो {{0}ज़िंक ऑक्साइड बैक्टीरिया की सतह पर और कोशिका के भीतर पानी को हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) में बदलने को उत्प्रेरित करता है। H₂O₂ के शक्तिशाली ऑक्सीकरण गुण, इसके ऑक्सीडेटिव उपोत्पादों के साथ, बैक्टीरिया की बाहरी संरचनात्मक परतों को सीधे ऑक्सीकरण करते हैं। यह प्रक्रिया कोशिका की पारगम्यता बाधा को बाधित करती है और कोशिका के आंतरिक और बाह्य सामग्री संतुलन को अस्थिर कर देती है, जिससे अंततः बैक्टीरिया की मृत्यु हो जाती है।
इसके अलावा, H₂O₂ के अपघटन उत्पाद {{0}जैसे हाइड्रॉक्सिल रेडिकल और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां {{1} सीधे माइक्रोबियल प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह अंतःक्रिया इन महत्वपूर्ण सेलुलर घटकों को संरचनात्मक क्षति पहुंचाती है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्मजीव की मृत्यु हो जाती है।
नैनो -जिंक ऑक्साइड बैक्टीरिया और वायरस की कोशिका झिल्ली को बाधित करने में सक्षम है, जिससे बैक्टीरिया साइटोप्लाज्म का रिसाव होता है और वायरल प्रोटीन का जमाव होता है। अपने स्टरलाइज़िंग और एंटीवायरल प्रभावों के अलावा, यह मृत बैक्टीरिया और वायरस के अवशेषों से निकलने वाले हानिकारक रासायनिक परिसरों को भी विघटित कर सकता है। नतीजतन, नैनो -जिंक ऑक्साइड शक्तिशाली जीवाणुनाशक, कवकनाशी और एंटीवायरल गुणों को प्रदर्शित करता है, और इसमें प्रभावी दुर्गन्ध दूर करने की क्षमता भी होती है। शोध से पता चलता है कि नैनो - जिंक ऑक्साइड बैक्टीरिया और वायरस के खिलाफ 99% से अधिक की नसबंदी और बैक्टीरियोस्टेटिक दर प्राप्त करता है, साथ ही 99% से अधिक की गंध उन्मूलन दर भी प्राप्त करता है।
बोफू टेक्नोलॉजी और लोंगडा नैनो में अनुसंधान एवं विकास कर्मियों के मेहनती प्रयासों के माध्यम से, एक नैनो - जिंक ऑक्साइड रोगाणुरोधी मास्टरबैच सफलतापूर्वक विकसित किया गया है। यह उत्पाद विभिन्न बैक्टीरिया उपभेदों के खिलाफ 95% से अधिक की नसबंदी दर प्रदर्शित करता है, जिसमें ग्राम {{4}पॉजिटिव बैक्टीरिया, *ई भी शामिल है। कोली*, और *एस. ऑरियस*-और लंबे समय तक चलने वाली रोगाणुरोधी प्रभावकारिता प्रदान करता है।
