در محیط دریا گونه‌های متنوعی از موجودات زنده زندگی می‌کنند. علم بیوتکنولوژی دریایی جهت بهره‌برداری از تنوع موجودات زنده دریایی به نفع بشر به وجود آمده است. از جمله کاربردهای مهم این علم در طب پزشکی، در زمینه غذا، دارو، صنایع محیطی و انرژی است. اهمیت این علم به اندازه‌ای است که در کشورهایی با خطوط ساحلی طولانی، مردم و دولتمردان به محیط دریایی و ارگانیسم‌های آن، به عنوان منبع محصولات جدید صنعتی، غذایی، انرژی تجدید پذیر، محصولات دارویی و کاربردهای سلامت محیطی می‌نگرند. در برابر تمام مزایای بیوتکنولوژی، مشکل آلودگی بیولوژیکی در محیط دریا یکی از چالش برانگیزترین موضوعات است.
آلودگی بیولوژیکی به رشد ناخواسته و تجمع موجودات زنده دریایی روی ساختارهای مصنوعی غوطه ور در آب دریا و سطوح ساخته شده توسط بشر مانند شناورها اشاره دارد. این نوع آلودگی مشکلات فنی و اقتصادی بسیار زیادی در پی دارد به طوری که در کشورهای جهان سالانه میلیاردها دلار صرف کنترل و مقابله با این موضوع می‌شود. فناوری نانو نیز نقش بسیار مهمی در مقابله با این مشکل ایفا کرده است.
از جمله مهم‌ترین نوع آلودگی بیولوژیکی، رشد خزه روی بدنه سازه‌های دریایی است. محققان با ساخت نانو پوشش‌های ضد خزه جلوی آلودگی بیولوژیکی که سبب آلوده کردن محیط دریا می‌شود را تا حدودی گرفته‌اند. به همین منظور نانو پوشش‌های ZnO را توسعه داده‌اند که دارای خاصیت ضد خزه بوده و به علاوه نسبت به پوشش‌های سنتی ضد خزه، سم کمتری تولید می‌کند. نانو پوشش‌های ZnO محافظت را از طریق تولید گونه‌های فعال (واکنش پذیر) اکسیژن ROS فراهم می‌کنند. این گونه‌های فعال به سرعت هر موجود زنده دریایی آلوده چسبیده به بدنه کشتی را تجزیه کرده و اجازه تجمع در محیط را نمی‌دهند. لازم به ذکر است که افزایش تولید نانو پوشش‌های فوتوکاتالیستی و بررسی دقیق سمی بودن آن‌ها در برابر گونه‌های دریایی غیر هدف، از اهمین ویژه‌ای برخوردار است.
