Nanocząsteczki metali i tlenków metali wykazują silne właściwości antybakteryjne i antygrzybiczne. Stosowanie tychże cząsteczek w domieszkowaniu nanokompozytów okazuje się zatem właściwe w zastosowaniu medycznym. Materiały tak konstruowane znajdują zastosowanie w odzieży ochronnej stosowanej w szpitalach, niciach i narzędziach chirurgicznych, pozwalając na znaczne ograniczenie zakażeń szpitalnych. Do najpowszechniej stosowanych tlenków i metali zaliczyć można: Tlenku cynku (ZnO), tlenku miedzi (CuO), tlenek magnezu (MgO), dwutlenek tytanu (TiO2) i srebra (Ag).

W nauce i przemyśle wyróżnia się dwa rodzaje środków, nadającym materiałom właściwości bakteriobójcze: biocyty (substancje, które zwalczają mikroorganizmy) oraz biostatyki (substancje hamujące, uniemożliwiające wzrost i namnażanie się mikroorganizmów). Wiele metali i ich tlenków wykazuje działanie toksyczne dla drobnoustrojów już przy bardzo małym stężeniu. Różne są mechanizmy oddziaływania metali z mikroorganizmami m.in.: wiązanie przez nie białek wewnątrzkomórkowych organizmów, bezpośrednie uszkodzenie ścian komórkowych. Głównym jednak mechanizmem zwalczania bakterii jest wykorzystywanie przez metale właściwości fotokatalitycznych.

Efekt fotokatalityczny jest to właściwość przyspieszająca reakcje chemiczne pod wpływem światła. ogólny mechanizm działania przedstawić można następująco. Pod wpływem fali świetlnej wybijane zostają elektrony z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa, dzięki czemu na powierzchni cząsteczki powstają wolne elektrony. Formują wraz z tlenem z powietrza aktywną jego formę (O2-), który to łącząc się z wodą tworzy rodniki wodorotlenowe (.OH). Rodniki te SA na tyle silnymi utleniaczami, aby rozkładać rożnego rodzaju związki organiczne.

Materiały oparte na nanocząsteczkach metali i ich tlenków są coraz chętniej używane w przemyśle ze względu na ich atrakcyjne właściwości. Wykazują się wysoką trwałością, selektywnością i odpornością na ciepło. Dodatkowo odporne SA na intensywne warunki przetwarzania. Wykazują toksyczność selektywną: są szkodliwe dla bakterii, lecz badania pokazały, że mają minimalny wpływ na komórki ludzkie.

http://www.nanopac.pl/podstrona_pl.php?link=nanotechnologia&t1=fotokataliza_tio2