Ez a megnövekedett figyelem a cink-oxid különleges fizikai és kémiai tulajdonságainak köszönhető. Ilyen különleges tulajdonságok a felület és a térfogat egymáshoz viszonyított nagy aránya, lumineszcens tulajdonságok, egyedi felületi jellemzők és a biológiai aktivitás.

A ZnO nanorészecskéknek számos alkalmazási lehetőségük ismert, mint például baktérium- és gombaellenes, daganatellenes, gyulladáscsökkentő, bőrápolószerként történő alkalmazások, illetve bioképalkotó és élelmiszercsomagoló anyagként használják. Ez a széleskörű felhasználás az egyedülálló fizikai-kémiai tulajdonságainak is köszönhető, azonban az egyes hatások mögött meghúzódó mechanizmusok még mindig nem teljesen ismertek.

A ZnO nanorészecskék toxicitásának és biológiai biztonságának felmérésére különböző tanulmányokat végeztek kutatócsoportok. Az egyik tanulmány a mikoszintetizált (gombák által termelt) ZnO nanorészecskék citotoxicitását és genotoxicitását értékelte emberi limfocita sejteken. Azt találták, hogy nagy kezelési dózisok esetén (500 µg/ml és ennél nagyobb dózisok) jelentős toxicitás tapasztalható. Más tanulmányok a ZnO nanorészecskék orális akut toxicitását vizsgálták patkányokon. Ez esetben minimális az akut toxicitás, de a máj anyagcseréjében észrevehető hatások mutatkoztak. ZnO nanorészecskék és a különböző élelmiszerek közötti kölcsönhatás kapcsán a patkányokon végzett vizsgálatok alacsony orális toxicitást mutattak. A nem módosított ZnO nanorészecskék hosszú távú expozíciója egereken végzett kutatás alapján oxidatív károsodáson keresztül máj- és vesefunkció-zavarokat, reprodukciós toxicitást, vérszegénységet, az antioxidáns rendszer kiegyensúlyozatlanságát, lipidanyagcsere-zavart és hiperlipidémiát okozott [1, 2].

Fontos hangsúlyozni, hogy az olyan tényezők, mint a dózis, a méret és az expozíciós idő jelentősen befolyásolják a ZnO nanorészecskék biotoxicitását. Következésképpen óvatosan kell eljárni, amikor ezeket a nanorészecskéket az emberi testtel közvetlenül érintkező élelmiszer-adalékanyagokban és bőrápolási termékekben használják.

Bár számos tanulmány készült a ZnO toxicitását illetően, még mindig hiányoznak a hosszú távú hatásokra vonatkozó adatok. A ZnO nanorészecskék akut toxicitása a jelenlegi jelentések alapján alacsonynak tűnik, de a hangsúlyt a krónikus toxicitás és a hosszú távú hatások értékelésére kell helyezni, amelyek sokkal fontosabbak. Ezenkívül több kutatás általi megerősítésre van szükség a ZnO nanorészecskék genetikai toxicitásának értékelése kapcsán, mivel ez közvetlenül érinti a jövő generációinak egészségét is. Ezen anyag biológiai biztonságának fokozása érdekében olyan módosításokat kellene végrehajtani és módszereket kidolgozni, mint például a felületi reaktív tulajdonságok megváltoztatása és a biokompatibilitás javítása a káros hatások minimalizálása érdekében.

Jelenleg a ZnO nanorészecskék különböző hatásaiért felelős mechanizmusok nem ismertek átfogóan. A kutatási eredmények gyakran eltérőek vagy ellentmondanak egymásnak a különböző modellek esetén. A nanotoxicitásra vonatkozó alapvető információk és a kutatók közötti konszenzus hiánya, az értékelési szempontok tekintetében, akadályozza a hatékony szabályozást és ellenőrzést. A standardizált kísérleti protokollok elengedhetetlenek a toxicitási mechanizmusok vizsgálatához, valamint iránymutatásokhoz a nanotoxicitás (citotoxicitás, in vivo toxicitás és a genotoxicitás) értékelése kapcsán.