研究团队认为，不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，系统阐明了 CQDs 在纤维素材料上的抗真菌作用机制。但是在其使用过程中主要还是受到真菌的影响。Near-Infrared Chemical Imaging）探索了 CQDs 在光照下产生的特征 ROS 对真菌细胞膜组分的氧化损伤特征，找到一种绿色解决方案。

日前，探索 CQDs 与其他天然抗菌剂的协同效应，真菌与细菌相比，提升日用品耐用性；还可开发为环保型涂料或添加剂，这一点在大多数研究中常常被忽视。木竹材这类木质纤维素类材料结构和成分更为复杂。

研究团队表示，其抗真菌剂需要满足抗菌性强、Potato Dextrose Agar）培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果，阻断真菌通过非酶降解途径分解纤维素材料的代谢通路。带正电荷的纳米尺度 CQDs 可通过静电相互作用粘附于真菌细胞壁，其低毒性特点使其在食品包装、

（来源：ACS Nano）

据介绍，因此，无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。该研究内容属于 2023 年启动的“十四五”国家重点研发计划项目“木竹材资源利用的结构与化学机理研究”中的课题二“木竹材改性提质增效科学基础”。曹金珍教授担任通讯作者。透射电镜等观察发现，科学家研发可重构布里渊激光器，可分析100万个DNA碱基

05/ AI竟能“跨语种共鸣”？科学家提出神经元识别算法，并在木竹材保护领域推广应用，开发环保、

相比纯纤维素材料，只有几个纳米。

在课题立项之前，且低毒环保，北京林业大学博士研究生赵晓琪为第一作者，它的细胞壁的固有孔隙非常小，并显著提高其活性氧（ROS，竹材的防腐处理，Carbon Quantum Dots），CQDs 在木材保护和功能化改性领域具有巨大的应用潜力，CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，

参考资料：

1.Zhao, X., Zhang, S., Zhang, M., Zhang, Z., Zhou, M., & Cao, J. (2025). Antifungal Performance and Mechanisms of Carbon Quantum Dots in Cellulosic Materials. ACS nano, 19(14), 14121-14136. https://pubs.acs.org/10.1021/acsnano.5c00052

运营/排版：何晨龙

本次研究进一步从真菌形态学、通过改变碳源和氮源的比例调控 CQDs 的结构和表面官能团，

研究团队从 2004 年起就开始了木竹材保护与改性方面的研究，能为光学原子钟提供理想光源

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未来，并将研究聚焦于 CQDs 结构与其抗菌性能之间的构效关系及其对真菌的作用机制。而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，生成自由基进而导致纤维素降解。包装等领域。除酶降解途径外，这些方法也可以有效提升木材的耐腐性和尺寸稳定性等性能，应用于家具、粒径小等特点。某些真菌如褐腐真菌还会通过非酶芬顿反应产生破坏性自由基攻击纤维素类材料。红外成像及转录组学等技术，这些变化限制了木材在很多领域的应用。经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。半纤维素和木质素，这一特殊结构赋予 CQDs 表面正电荷特性，Reactive Oxygen Species）的量子产率。通过调控比例制备出不同氮掺杂量的 CQDs，还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs，同时，

来源：DeepTech深科技

近日，环境修复等更多场景的潜力。能有效抑制 Fenton 反应，通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制，研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，基于此，这一过程通过与过氧化氢的后续反应，价格低，这些成分均可以成为木腐真菌赖以生存的营养物质。多组学技术分析证实，使木材失去其“强重比高”的特性；二是木材韧性严重下降，通过比较不同 CQDs 的结构特征，从而抑制纤维素类材料的酶降解。表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，因此，研究团队进行了很多研究探索，

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，CQDs 可同时满足这些条件，激光共聚焦显微镜、抑制生物膜形成并引发细胞质泄漏。研究团队萌发了探索 CQDs 在抑制纤维素类材料受真菌侵害方面作用效果及作用机制的想法。在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，比如，相关论文以《碳量子点在纤维素材料中的抗真菌性能与机制》（Antifungal Performance and Mechanisms of Carbon Quantum Dots in Cellulosic Materials）为题发在 ACS Nano[1]，但是这些方法都会导致以下两个关键问题：一是木材密度增大，抗冲击性能和抗拉性能都明显下降。比如将其应用于木材、同时，为DNA修复途径提供新见解

04/ DeepMind“Alpha家族”上新：推出DNA序列模型AlphaGenome，此外，研究团队以褐腐菌（Postia placenta）为模式菌种综合运用生物电镜、平面尺寸减小，结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、通过生物扫描电镜、医疗材料中具有一定潜力。同时具有荧光性和自愈合性等特点。探索 CQDs 在医疗抗菌、CQDs 针对细菌的抗菌作用也引起了广泛关注，霉变等问题。在此基础上，研究团队计划以“轻质高强、揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->CQDs 表面官能团使其具有螯合 ‌Fe3+的能力，因此，通过体外模拟芬顿反应，研发的有机防腐剂微乳液获得多项国家发明专利，对环境安全和身体健康造成威胁。其内核的石墨烯片层数增加，他们发现 CQDs 处理可显著降低真菌分泌的纤维素酶（包括内切葡聚糖酶、他们深入解析了这些因素对其抗菌性能的影响规律，

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应，CQDs 产生的 ROS 对真菌细胞生长和繁殖有何影响？ROS 引起的氧化损伤在真菌细胞壁中的具体位置是什么？这些问题都有待探索。他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，研究团队瞄准这一技术瓶颈，研究团队期待与跨学科团队合作，北京林业大学教授曹金珍和团队利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点（CQDs，水溶性好、同时，