מנקודת מבט של חלקיקי, תחמוצת ננו-אבץ מסווגת כננו-חומר; מנקודת מבט של הרכב כימי, מדובר בתחמוצת פעילה. כתוצאה מכך, מנגנון קוטל החיידקים שלו שונה מהמנגנון הטיפוסי הכולל שחרור יוני מתכת (אבץ).
ספיחה אלקטרוסטטית
בשל הקשר הכימי בין אבץ וחמצן, האלקטרושליליות של פני השטח של תחמוצת אבץ גבוהה בדרך כלל מזו של יוני מתכת טיפוסיים. האלקטרושליליות הזו נובעת בעיקר מממדיה הננומטריים והמאפיינים המבניים שלה; ספציפית, בקנה מידה ננו, מספר גדול יותר של אטומי אבץ נחשפים על פני השטח, וכתוצאה מכך מטען פני השטח חיובי בעיקר. יתר על כן, אם המבנה הגבישי של תחמוצת הננו- אינו מושלם-מציג פגמים רבים על פני השטח-מאפייני המטען החיובי שלו משתפרים עוד יותר. לעומת זאת, דפנות התא (המורכבות מפפטידוגליקנים, חומצות טייכואיות וליפופוליסכרידים) וממברנות התא (המורכבות מפוספוליפידים) של תאי חיידקים נושאות מטען שלילי. בהתאם לעיקרון שלפיו מטענים מנוגדים מושכים, חלקיקי תחמוצת האבץ-ננו לא- נספגים באופן סלקטיבי על תאי החיידק.
פירוק יוני ושיבוש של קירות תאים חיידקיים
יוני אבץ המשתחררים מפני השטח של תחמוצת האבץ פועלים באינטראקציה עם תאי חיידקים, ומחליפים יונים חיוניים-כגון Ca²⁺ ו-Mg²⁺- שבדרך כלל מווסתים את הפעילויות הפיזיולוגיות של התא. עקירה זו מובילה לדנטורציה ולקרישה של חלבונים תאיים, כמו גם לנטרול אנזימים, ובכך פוגעת בתפקודים המקוריים של דופן התא וממברנת התא. (עם זאת, מחקרים הצביעו על כך שגם עלייה של פי עשרה בריכוז יוני מלח האבץ אינה מניבה בהכרח את אותה רמה של פעילות אנטיבקטריאלית יעילה).
עיקור פוטוקטליטי
תחמוצת הננו-מזרזת את ההמרה של מים-גם על פני החיידק וגם בתוך התא-למי חמצן (H₂O₂). תכונות החמצון העוצמתיות של H₂O₂, יחד עם תוצרי הלוואי החמצוניים שלו, מחמצנים ישירות את השכבות המבניות החיצוניות של החיידקים. תהליך זה משבש את מחסום החדירות של התא ומערער את שיווי המשקל החומרי הפנימי והחיצוני של התא, מה שמוביל בסופו של דבר למוות חיידקים.
יתר על כן, תוצרי הפירוק של H₂O₂-כגון רדיקלי הידרוקסיל ומיני חמצן תגובתיים-יכולים להגיב ישירות עם חלבונים מיקרוביאליים וחומצות גרעין. אינטראקציה זו גורמת לנזק מבני לרכיבים תאיים חיוניים אלו, ובכך גורמת למוות של המיקרואורגניזם.
ננו-תחמוצת אבץ מסוגלת לשבש את קרומי התא של חיידקים ווירוסים, מה שמוביל לדליפה של ציטופלזמה חיידקית ולקרישה של חלבונים ויראליים. בנוסף להשפעות הסטריליזציה והאנטי-ויראליות שלו, הוא יכול גם לפרק קומפלקסים כימיים מזיקים המשתחררים משאריות של חיידקים ווירוסים מתים. כתוצאה מכך, תחמוצת הננו- מדגימה תכונות קוטל חיידקים, פטריות ואנטי-ויראליות חזקות, וגם בעלת יכולות ניקוי ריח יעיל. מחקרים מצביעים על כך שננו-תחמוצת אבץ משיגה שיעור עיקור ובקטריוסטטי של למעלה מ-99% נגד חיידקים ווירוסים, כמו גם שיעור סילוק ריחות העולה על 99%.
באמצעות המאמצים הנמרצים של צוות מו"פ ב-Bofu Technology ו-Longda Nano, פותחה בהצלחה מאסטר-batch אנטי-מיקרוביאלי של ננו-תחמוצת אבץ. מוצר זה מדגים שיעור עיקור של למעלה מ-95% כנגד זני חיידקים שונים-כולל חיידקי גראם-חיוביים, *E. coli*, ו-*S. aureus*-ומציע-יעילות אנטי-מיקרוביאלית ארוכת טווח.
