一些无机物质，如金属、金属氧化物以及碳基材料等因其固有的微生物毒性（抗菌性）而受到广泛关注。一般认为，产生活性氧物种（ROS: Reactive Oxygen Species，如羟基自由基 •OH、超氧阴离子•O₂^-，及非自由基分子如过氧化氢H₂O₂等）是其具有抗菌性能的主要原因之一。但针对活性氧物种的产生机理，往往众说纷纭。

无机物质|细胞界面是二者发生相互作用的直接场所。因此，无机物质|细胞界面的物理化学过程应该是揭示无机物质细胞毒性的关键。而这在以往的相关研究中却鲜有涉及。烟台大学何涛、张涛、崔伟等研究人员巧妙地运用电化学技术手段，针对无机纳米材料与环境界面的电子转移过程，尤其是ROS的产生机理进行深入研究。研究发现，无机纳米材料的抗菌性能，与其电催化氧还原反应（ORR）的催化活性、产物选择性（产生无毒性的物质如H₂O，或毒性物质ROS）有重要的关联性。无机纳米材料可以从微生物系统获得电子，并将电子传递给氧气，无机纳米材料诱导的电催化ORR产物的选择性是决定其是否具有生物毒性的关键。

研究表明，有氧状态下，没有外界电子的持续注入，无机纳米颗粒如ZnO就不能持续产生羟基自由基等ROS物种；而在无氧状态下，ZnO即便能从细菌获得电子，也无法产生ROS，因此对厌氧型细菌没有杀灭作用。这一研究建立了一种新颖的电化学技术手段，可在高性能无机抗菌剂研制过程中作为抗菌性能评价的一种低成本、简便、快速的方法（相比于细菌培养），也为深入理解无机物质抗菌机制提供了新视角。另一方面，无机材料电催化氧还原（ORR）生成羟基自由基等ROS这一现象，也有望推动电化学杀菌技术在水净化领域的应用。

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