Sachverhalt: A. Mit Urteil des Einzelrichters am Bezirksgericht Zürich vom 19. Juni 2008 wurde A._ vom Vorwurf der fahrlässigen schweren Körperverletzung im Sinne von Art. 125 StGB zum Nachteil von X._ freigesprochen. Auf die Schadenersatzforderung von X._ trat der Einzelrichter nicht ein. Gegen dieses Urteil erhoben X._ und die Staatsanwaltschaft IV des Kantons Zürich Berufung ans Obergericht des Kantons Zürich mit dem Antrag, A._ sei im Sinne der Anklage schuldig zu sprechen und zu bestrafen. Die I. Strafkammer des Obergerichts - in der Besetzung Oberrichter W. Hotz, Franz Bollinger und Martin Langmeier sowie juristischer Sekretär Tobias Brütsch - trat mit Beschluss vom 21. September 2009 auf die Anklage nicht ein. Die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich reichte gegen diesen Beschluss Beschwerde in Strafsachen ans Bundesgericht ein. Mit Urteil 6B_966/2009 vom 25. März 2010 hiess das Bundesgericht die Beschwerde gut, hob den Beschluss der I. Strafkammer vom 21. September 2009 auf und wies die Sache zur neuen Entscheidung an das Obergericht zurück. B. Mit Schreiben vom 19. Mai 2010 teilte Oberrichter Franz Bollinger den Parteien unter anderem mit, dass Oberrichter W. Hotz in den Ruhestand getreten sei und das Verfahren in anderer Besetzung fortgeführt werde. Mit Eingabe vom 1. Juli 2010 stellte X._ den Antrag, in dem gegen A._ hängigen Berufungsverfahren hätten die Oberrichter Franz Bollinger und Martin Langmeier sowie der juristische Sekretär Tobias Brütsch in den Ausstand zu treten. Falls die Genannten nicht von sich aus den Ausstand erklären würden, sei das Ausstandsbegehren dem Obergericht zum Entscheid vorzulegen. Mit Präsidialverfügung vom 16. August 2010 überwies Oberrichter Franz Bollinger das Ausstandsbegehren unter Beilage der Verfahrensakten der II. Strafkammer des Obergerichts zum Entscheid. Gleichzeitig gaben die abgelehnten Oberrichter Franz Bollinger und Martin Langmeier sowie der juristische Sekretär Tobias Brütsch die gewissenhafte Erklärung ab, sie fühlten sich in der Prozesssache nicht befangen. Mit Beschluss vom 14. September 2010 wies die II. Strafkammer das von X._ eingereichte Ausstandsbegehren ab. C. Mit Beschwerde in Strafsachen vom 18. Oktober 2010 beantragt X._, der Beschluss der II. Strafkammer vom 14. September 2010 sei aufzuheben, und das Ausstandsbegehren sei gutzuheissen. Eventuell sei die Sache zur neuen Entscheidung an die zuständige kantonale Instanz zurückzuweisen. Die II. Strafkammer verzichtet auf eine Stellungnahme zur Beschwerde. Franz Bollinger, Martin Langmeier, und Tobias Brütsch sowie die Staatsanwaltschaft IV haben sich innert Frist nicht vernehmen lassen. 