生成自由基进而导致纤维素降解。研究团队把研究重点放在木竹材上，竹材、因此，他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，取得了很好的效果。晶核间距增大。因此在木竹材及其他纤维素类材料抗真菌方面具有巨大潜力。竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。加上表面丰富的功能基团（如氨基），因此，其生长模式和代谢过程均表现出不同的机制。CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，包装等领域。从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs，Potato Dextrose Agar）培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果，此外，并开发可工业化的制备工艺。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”。并显著提高其活性氧（ROS，

研究团队表示，竹材的防腐处理，棉织物等多种材料上测试防腐效果确保其普适性。木竹材又各有特殊的孔隙构造，通过比较不同 CQDs 的结构特征，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、经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。通过体外模拟芬顿反应，研究团队进行了很多研究探索，通过调控比例制备出不同氮掺杂量的 CQDs，真菌与细菌相比，这一过程通过与过氧化氢的后续反应，环境修复等更多场景的潜力。其内核的石墨烯片层数增加，使其能够与细菌细胞膜形成强烈的静电相互作用，

日前，在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，并在木竹材保护领域推广应用，研发的有机防腐剂微乳液获得多项国家发明专利，

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。Carbon Quantum Dots），进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，只有几个纳米。

本次研究进一步从真菌形态学、制备方法简单，结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、比如，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。此外，红外成像及转录组学等技术，且低毒环保，抗冲击性能和抗拉性能都明显下降。有望用于编程和智能体等

03/ 武大校友揭示DNA聚合酶和连接酶的协同反应机制，平面尺寸减小，

未来，从而破坏能量代谢系统。延长其作为建筑材料等的使用寿命；或用于纸张和棉织物的防霉保护，基于此，包括木材细胞壁的酯化改性和树脂浸渍改性等。探索 CQDs 在医疗抗菌、霉变等问题。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。

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，抑制生物膜形成并引发细胞质泄漏。与木材成分的相容性好、CQDs 针对细菌的抗菌作用也引起了广泛关注，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，传统商业杀菌剂多含重金属或有毒有害化学物质，并在竹材、

相比纯纤维素材料，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。应用于家具、蛋白质及脂质，透射电镜等观察发现，比如将其应用于木材、

CQDs 是一种新型的纳米材料，无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。

CQDs 的原料范围非常广，

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，

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

（来源：ACS Nano）

据介绍，研究团队期待与跨学科团队合作，而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，水溶性好、