根據Nanowerk Spotlight的報導，近年來，病原體對抗菌劑的耐藥性正以驚人的速度增長，並已經造成全球健康威脅。 當病原體（細菌、病毒、真菌和寄生蟲）隨時間發生變化並且不再對藥物產生反應時，就會出現病原體對於抗菌素的耐藥性，因此宿體被感染後會變得越來越難以治療或是無法治療。 尤其令人擔憂的是多重耐藥性的細菌已經進化出可以對數種抗菌劑產生耐藥性。
一般來說，奈米顆粒物質在單獨使用或與其他抗生素聯合使用，已被證明是改善殺滅細菌的有效策略。 然而合成合適的納米粒子的挑戰不僅在於控制奈米材料的尺寸、形狀，還在於控制奈米材料的化學成分和它的相位(Phase)。該報導表示在最近的一個研究案例是證明二氧化碲 (TeO2) 納米粒子對一些具多重抗生素耐藥性的細菌（如多重耐藥性的大腸桿菌/ Multi-drug resistant E. coli 和致命的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌/ Deadly Methicillin-resistant S. aureus）和某些類型的癌症（如皮膚癌）。這項研究結果被發表在ACS Omega，這是由阿肯色大學小石城分校的助理教授 Gregory Guisbiers 所領導的研究團隊發現了在遠低於10 ppm的抗生素濃度就可以根除這一些病原體，而它的先決條件是將這一些病原體在裸露的二氧化碲 (TeO2)奈米顆粒表面進行8小時的培養後，再以非常低濃度的抗生素來根除這一些對抗生素阻抗的細菌。
研究人員在去離子水中以Nd-YAG雷射光去照射純碲靶材並形成〝裸露的〞二氧化碲奈米顆粒，該顆粒具球形態，顆粒直徑尺寸約為 70 nm。 這些奈米粒子的表面是完全乾淨的（因此稱為“裸露的”），這表示這些奈米粒子的表面不附著任何化學反應的殘留物。這種表面清潔度可以使這些二氧化碲奈米顆粒與生物病原體間形成很好的交互作用。
TeO2 在生物醫學的早期應用是做為抗生素的用途。在青黴素未發現的年代，亞歷山大弗萊明先生(Mr. Alexander Fleming) 利用碲的化合物來抑制許多病原體的生長。
Guisbiers表示，因為我們正面臨著這些病原體對抗生素耐藥性的增加，因此我們需要找到新的解決方案，而促使我開展這項研究工作的原因是地球上的生物有機體中並不存在碲這一元素，而此研究的目標是在探討基於碲化合物可能會開啟對抗致命生物病原體的新作用機制。雖然碲本身並不是特別具有毒性，但碲在生物界中是很少見的元素，或許也可以解釋碲化合物（如TeO2）在生物界存在著一定的陌生性，因此病原體不需要對其產生阻抗性。
Guisbier 小組的博士生，該論文的第一作者 Tina Hesabizadeh 解釋說，影響任何奈米顆粒的適用性和活性的最重要因素之一是它們的製造方式以及該最終奈米顆粒形態物質因合成過程所附著的其它副產物。現今的TeO2 納米顆粒都是通過各種技術合成的，例如生物合成、噴霧熱解、熱蒸發、聲化學和液體中的脈衝雷射燒蝕 (PLAL)。而在前述的技術中，PLAL 是一種能夠產生具有清潔表面的奈米顆粒製作技術，也就是說最終的奈米顆粒表面不會有任何表面活性劑或雜質附著，這使它們能夠與環境有效地相互作用。因此，這一PLAL奈米顆粒製作方法的優勢是特別適用於生物性催化和抗菌的應用。這項研究工作的創新之處在於在照射碲靶材時使用高重複率 (1 kHz)的脈衝雷射光（發射波長為 1064 nm 的紅外納秒脈衝雷射光）。Hesabizadeh 指出，在100 Hz 提高到 1 kHz間的重複頻率對碲靶材的雷射光操作下，經過5分鐘的反覆輻射，TeO2 納米粒子的產生率可以增加36%，該研究團隊同時將PLAL 所生產的 TeO2 納米顆粒針對耐抗生素細菌進行測試，例如耐多種藥性的大腸桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌以及癌細胞等病原體，特別是人類黑色素瘤細胞等。 研究團隊近一步指出，他們利用TeO2 奈米顆粒對病原體產生毒性的機制，是將碲摻入含硫氨基酸的物質中，例如半胱氨酸和蛋氨酸，它們分別是細菌生存的半必需和必需的氨基酸，再利用這些摻混碲成份的氨基酸來破壞細菌的新陳代謝機制。該研究團隊在接下來的研究目標是探討TeO2 奈米顆粒的外觀長寬比，因為奈米顆粒的外觀型態也會對抗病原體的有效性產生一些特定的影響度。
