一個納米是1mm的百萬分之一，比人的頭發絲還細一千倍。納米光學是最重要的未來學科之一，借助于納米光學知識可以改變材料的原子結構。因為它將帶來電信、醫療診斷或照明技術領域的革新。舉兩個例子：有機的發光二極管由納米薄層構成，可用電活化，且可達百分之百的發光效率， 甚至可以在柔性基體上使用且無熱損失。如果納米粒子具有可降解性，那么可以用它們來對病變組織進行識別、標記與治療。
在醫藥領域，光療藥物為癌癥治療或感染性疾病提供了有效的解決手段，而借助于納米技術可以制備能夠針對細胞毒性和標記方法的多功能結構。這些結構必須同時具備牢固、表征充分、可工業規模化生產的特點。結合光療有效藥物與有特殊功能的納米結構，應對全新的具有多重耐藥性的細菌也不無可能。
三重屬性在一種納米粒子中的融合
細菌對抗生素持續增強的耐藥性，如今已對醫療工作者構成一大挑戰。在與耐藥細菌作戰時，醫生們通常沒有有效手段，而導致無法根治這些病菌所引起的感染。因此，在“納米技術中心”(CENTECH)所進行的的科研工作中，Cristian
A. Strassert 和Rodrigo Q.
Albuquerque與其他同事一起，開發了一種能殺死如上所述耐抗生素細菌的納米材料。這個科研項目是聯邦科研部在其確立的“科研在德國-創見之邦“的口號下，在國際“醫療技術課題攻關”的范疇內，作為“納米技術中心”和威斯特伐利亞·威廉-明斯特大學為首的生物納米醫學技術網的幾個示范項目之一，對國際科研機構進行的展現。這里首次顯示了賦予納米粒子三重功能的可能性：將納米粒子有目的地定位到細菌上，將其標識出來并最終將其殺死。
圖1.這種多功能混合型的納米材料，能與細菌結合，同時將其瑩光標識并最后利用“光動力療法”的原理將其殺死。
研究人員使用的起始原料是所謂的L-沸石-納米級晶體(Zeolith-L-Nanokrokristalle)。這些納米顆粒通過一種簡單、經濟的方法載上一種化學成分，附著到細菌的表面。另外，這些顆粒上還載有染料分子，它在熒光顯微鏡下發綠光而將細菌顯現。納米粒子的生效建立在“光動力療法”的基礎上，當光照射時，會發生一種反應，從而將細菌殺死。為此研究人員將第三種物質固定在微米級晶體上，它們會被紅光激活并產生某種活性氧分子。這些氧分子即“單線態氧”，啟動一個連鎖反應，該反應將破壞細菌細胞。
一種技術-多種應用
掌握了有關染料分子在晶體表面行為的基本信息后，具有更好的水溶性及可降解性的納米材料也在開發之中。下一步要弄清楚的是它們的結構特性與對抗革蘭氏陰性和革蘭氏陽性菌的效率之間的關系，從而有助于針對目標進行優化。
這種方法不僅限于醫藥方面的應用：進一步開發納米材料, 使其對太陽光照也有反應;將這些納米材料涂到一個透光的蓄水器，比如太陽能集熱器，將飲用水導入蓄水器，使其在光照下消毒。
此技術具有潛在的社會經濟效益，因為它將幫助地球上許多基礎設施較弱的地區改善飲用水供應的質量，只借助陽光而無需使用貴重的化學藥劑，就可去除水中的有害細菌。
納米光學的潛力
光療有效藥物為治療癌癥或感染性疾病提供了有效手段，而納米技術可以制備具有針對性細胞毒性和標記方法的多功能結構。這兩種技術的巧妙結合開拓了全新的治療方案并有多種應用前景。明斯特的研究人員現已首次證明，納米粒子可以做到：有目的地定位于細菌上，同時將其瑩光標識并最后利用“光動力療法”的原理將其殺死。