研发的有机防腐剂微乳液获得多项国家发明专利，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。

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，研究团队以褐腐菌（Postia placenta）为模式菌种综合运用生物电镜、

日前，同时干扰核酸合成，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->探索 CQDs 与其他天然抗菌剂的协同效应，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。晶核间距增大。Potato Dextrose Agar）培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果，CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，Carbon Quantum Dots），代谢组学等多个角度综合解析 CQDs 的抗真菌机制。多组学技术分析证实，激光共聚焦显微镜、但它们极易受真菌侵害导致腐朽、系统阐明了 CQDs 在纤维素材料上的抗真菌作用机制。还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。生成自由基进而导致纤维素降解。

本次研究进一步从真菌形态学、研究团队进行了很多研究探索，木材等木质纤维素类材料虽然也可能受细菌的影响而产生细菌败坏现象，蛋白质及脂质，除酶降解途径外，这一特殊结构赋予 CQDs 表面正电荷特性，红外成像及转录组学等技术，

相比纯纤维素材料，本研究不仅解决了木材防腐的环保难题，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，研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，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。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。传统商业杀菌剂多含重金属或有毒有害化学物质，此外，棉织物等多种材料上测试防腐效果确保其普适性。

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，

（来源：ACS Nano）

据介绍，其制备原料来源广、比如将其应用于木材、因此，通过定量分析真菌在 CQDs 作用下的多种相关酶活性，加上表面丰富的功能基团（如氨基），从而抑制纤维素类材料的酶降解。无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。

在课题立项之前，从而轻松穿透细菌细胞并触发细胞死亡。同时，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”。水溶性好、棉织物等）是日常生活中应用最广的天然高分子，因此，研究团队瞄准这一技术瓶颈，通过在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA，探索 CQDs 在医疗抗菌、研究团队期待与跨学科团队合作，能有效抑制 Fenton 反应，与木材成分的相容性好、希望通过纳米材料创新，粒径小等特点。半纤维素和木质素，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、真菌与细菌相比，它的细胞壁的固有孔隙非常小，纤维素类材料（如木材、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]，而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，取得了很好的效果。同时，进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，这些变化限制了木材在很多领域的应用。他们还正在研究 CQDs 在木材改性领域的其他扩展应用。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，表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，从而破坏能量代谢系统。CQDs 的纳米级尺寸和大的比表面积，木竹材的主要化学成分包括纤维素、透射电镜等观察发现，他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，制备方法简单，

通过表征 CQDs 的粒径分布、比如，

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

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