เทคโนโลยีการเตรียมสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียผสมแร่-โลหะจากดินเหนียว
ในวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่ที่เตรียมขึ้นจากแร่ดินเหนียว แร่ดินเหนียวเองมักจะถูกใช้เป็นพาหะสำหรับสารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (เช่น โลหะ ออกไซด์ของโลหะ สารอินทรีย์) และความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียยังคงมีจำกัด แร่ธาตุดินเหนียวดัดแปรที่เตรียมด้วยวิธีการต่างๆ และวัสดุผสมที่ทำจากแร่ดินเหนียวและวัสดุอื่นๆ สามารถใช้เป็นวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่เพื่อสร้างผลในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียในแบคทีเรียชนิดต่างๆ
แร่ธาตุในดินสามารถเพิ่มความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียด้วยวิธีการดัดแปลงต่างๆ (รวมถึงการดัดแปรด้วยความร้อน การดัดแปรกรด การดัดแปรอนินทรีย์ของโลหะหรือออกไซด์ของโลหะ การดัดแปรสารอินทรีย์และการดัดแปรเชิงประกอบ เป็นต้น) พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น ความพรุนและการกระจายตัวของแร่ธาตุเพิ่มขึ้น และเสถียรภาพทางความร้อนโดยรวมและความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุดีขึ้น แร่ธาตุดินเหนียวที่ใช้ในการดัดแปลงและเตรียมวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นมอนต์มอริลโลไนต์ คาโอลิไนต์ ฮัลลอยไซต์ และเวอร์มิคูไลต์ ซึ่งมอนต์มอริลโลไนต์มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกที่โดดเด่น โดเมนระหว่างชั้นขนาดใหญ่ พื้นที่ผิวเฉพาะ และมีความแข็งแรง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความสามารถในการดูดซับ
ไอออนของโลหะที่เป็นพิษและออกไซด์ของโลหะสามารถแทรกเข้าไปในชั้นแร่ดินเหนียวหรือดูดซับบนพื้นผิวเพื่อเตรียมวัสดุผสมในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ไอออนของโลหะที่ใช้ในการวิจัยส่วนใหญ่ประกอบด้วยสังกะสี ทองแดง และเงิน (ในบรรดาแร่เงินนั้นมีการใช้อย่างแพร่หลาย) และออกไซด์ของโลหะ ได้แก่ ไททาเนียมออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์ และเฟอรัสออกไซด์ แร่ธาตุและโลหะจากดินเหนียวหรือออกไซด์ของโลหะส่วนใหญ่ถูกดัดแปลงผ่านการแลกเปลี่ยนไอออนบวกระหว่างชั้นหรือการดูดซับพื้นผิวแร่ กลไกการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของวัสดุฆ่าเชื้อแบคทีเรียแบบผสมนี้เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษของโลหะต่อเซลล์หรืออนุมูลอิสระที่เกิดขึ้น
แร่ธาตุดินเหนียวที่เต็มไปด้วยไอออนของโลหะมีข้อได้เปรียบในการปลดปล่อยโลหะอย่างช้าๆ ช่วยยืดเวลาการฆ่าเชื้อ และปรับปรุงความเสถียรของวัสดุที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ การปลดปล่อยโลหะอย่างช้าๆเกี่ยวข้องกับความสามารถในการยึดเกาะระหว่างหมู่ไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของแร่ดินเหนียวกับโลหะ พื้นที่ผิวจำเพาะที่เพิ่มขึ้นและความพรุนของแร่ดินเหนียวช่วยกระจายอนุภาคโลหะนาโน ปรับปรุงประสิทธิภาพการสัมผัสระหว่างโลหะนาโนกับแบคทีเรีย และปรับปรุงผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความเป็นพิษของอนุภาคนาโนของโลหะแล้ว จำเป็นต้องพิจารณาความเป็นพิษทางชีวภาพในการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการปลดปล่อยไอออนของโลหะอย่างช้าๆ ในแร่ธาตุดินเหนียว โลหะอาจยังคงสะสมในร่างกายและแสดงความเป็นพิษเมื่อเวลาผ่านไป