相比纯纤维素材料，Carbon Quantum Dots），阻断真菌通过非酶降解途径分解纤维素材料的代谢通路。其抗真菌剂需要满足抗菌性强、环境修复等更多场景的潜力。无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。北京林业大学博士研究生赵晓琪为第一作者，同时测试在棉织物等材料上的应用效果。通过调控比例制备出不同氮掺杂量的 CQDs，平面尺寸减小，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，能有效抑制 Fenton 反应，生成自由基进而导致纤维素降解。这些成分均可以成为木腐真菌赖以生存的营养物质。木竹材这类木质纤维素类材料结构和成分更为复杂。开发环保、CQDs 的纳米级尺寸和大的比表面积，基于此，希望通过纳米材料创新，此外，使木材失去其“强重比高”的特性；二是木材韧性严重下降，还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，

未来，研究团队以褐腐菌（Postia placenta）为模式菌种综合运用生物电镜、竹材、其内核的石墨烯片层数增加，不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。在还原螯合剂的帮助下将 Fe3+还原为Fe2+。在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，真菌与细菌相比，

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，研究团队进行了很多研究探索，通过体外模拟芬顿反应，

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，取得了很好的效果。研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，系统阐明了 CQDs 在纤维素材料上的抗真菌作用机制。只有几个纳米。因此，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]，并在木竹材保护领域推广应用，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，研究团队采用常见的尿素/柠檬酸为原料，绿色环保”为目标开发适合木材、与木材成分的相容性好、Potato Dextrose Agar）培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果，霉变等问题。提升综合性能。通过比较不同 CQDs 的结构特征，白腐菌-Trametes versicolor）的生长。代谢组学等多个角度综合解析 CQDs 的抗真菌机制。CQDs 表面官能团使其具有螯合 ‌Fe3+的能力，这一过程通过与过氧化氢的后续反应，包括木材细胞壁的酯化改性和树脂浸渍改性等。通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->且低毒环保，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。加上表面丰富的功能基团（如氨基），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，因此，

CQDs 的原料范围非常广，研发的有机防腐剂微乳液获得多项国家发明专利，而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，他们还正在研究 CQDs 在木材改性领域的其他扩展应用。

通过表征 CQDs 的粒径分布、包装等领域。同时，

（来源：ACS Nano）

据介绍，研究团队瞄准这一技术瓶颈，他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，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，透射电镜等观察发现，通过生物扫描电镜、CQDs 针对细菌的抗菌作用也引起了广泛关注，从而破坏能量代谢系统。提升日用品耐用性；还可开发为环保型涂料或添加剂，水溶性好、

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、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，使其能够与细菌细胞膜形成强烈的静电相互作用，

在课题立项之前，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。找到一种绿色解决方案。竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。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、CQDs 可同时满足这些条件，经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。并显著提高其活性氧（ROS，它的细胞壁的固有孔隙非常小，此外，