نانو بیوتکنولوژی (NBT) از پتانسیل بسیار خوبی در تصفیه فاضلاب برخوردار است. مواد نانو با کارکردن به عنوان عوامل تصفیه مستقل یا ترکیب شدن در غشاهای بیولوژیکی و تلفیق با تکنیک های معمول درمانی، توانایی حذف آلاینده ها و عوامل بیماری زا را دارند.
با توجه به ویژگی های متعدد موجودات زنده، محققان سعی کرده اند کاربردهایی را کشف کنند که در آن اجزای بیولوژیکی می توانند با نانوذرات ترکیب شوند. در چنین کاربردهایی، نانوذرات مبتنی بر زیست در غشاها گنجانده می شوند. این غشاها برای اهداف درمانی استفاده شده و جایگزین غشاهای پلیمری سنتی می شوند. در بیشتر موارد، غشاهای بیولوژیکی با خاصیت انتخابی و نفوذ پذیری بالا شناخته می شوند. اختلاط NP ها در محلول غشای مونومری یا پلیمری، منجر به تشکیل غشاهای مخلوط شده با ذرات نانو یا غشاهای محصور شده توسط ذرات نانو می شود که از آن ها به عنوان غشاهای ماتریس مخلوط (MMM) یاد می شود.
غشاهای سیتوپلاسمی، متشکل از لایه های دو لایه لیپیدی برای موادی مانند یون های فلزی، مولکول های آلی کوچک و آب بسیار انتخابی هستند که می توانند از طریق آن ها به راحتی منتقل شوند. از این جنبه یک پروتئین کانال آب (معروف به 1-Aquaporin) که می تواند حرکت آب را از طریق غشای سلول تنظیم کند، کشف شد. خاصیت انتخابی زیاد و نفوذ پذیری آب در این پروتئین های کانال محققان را به استفاده از آن ها در غشاهای پلیمری برای افزایش عملکرد غشا جلب کرده است.
در مطالعه ای، محققان پروتئین های کانال آب را از سلول های E.coli استخراج کردند. در این مطالعه، آن ها با استفاده از روش پلیمریزاسیون سطحی، یک غشای بیومتیمیک مبتنی بر آکواپورین ایجاد کردند. غشای حاصل از آن ثبات مکانیکی بهتر انتقال خوب NaCl و میزان نفوذ پذیری بالای آب را نشان داده و آن را بسیار برتر از اسمز معکوس صنعتی می کند. از این رو، غشاها در فرآیند مبتنی بر ABM به طور گسترده ای در کاربردهای نمک زدایی استفاده می شوند.