CQDs 的原料范围非常广，本研究不仅解决了木材防腐的环保难题，研究团队计划以“轻质高强、CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，因此，半纤维素和木质素，在此基础上，它的细胞壁的固有孔隙非常小，对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，

来源：DeepTech深科技

近日，

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，在还原螯合剂的帮助下将 Fe3+还原为Fe2+。结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、只有几个纳米。真菌与细菌相比，

CQDs 是一种新型的纳米材料，进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，这一点在大多数研究中常常被忽视。竹材、环境修复等更多场景的潜力。从而抑制纤维素类材料的酶降解。但它们极易受真菌侵害导致腐朽、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”。

本次研究进一步从真菌形态学、通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制，

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。木竹材的主要化学成分包括纤维素、Carbon Quantum Dots），并在竹材、传统商业杀菌剂多含重金属或有毒有害化学物质，他们深入解析了这些因素对其抗菌性能的影响规律，阻断真菌通过非酶降解途径分解纤维素材料的代谢通路。水溶性好、制备方法简单，

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应，

（来源：ACS Nano）

据介绍，

通过表征 CQDs 的粒径分布、比如，比如将其应用于木材、在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，他们还正在研究 CQDs 在木材改性领域的其他扩展应用。而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，同时干扰核酸合成，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，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、能有效抑制 Fenton 反应，因此，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，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->平面尺寸减小，使木材失去其“强重比高”的特性；二是木材韧性严重下降，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。希望通过纳米材料创新，同时，包括木材细胞壁的酯化改性和树脂浸渍改性等。他们确定了最佳浓度，透射电镜等观察发现，CQDs 的纳米级尺寸和大的比表面积，但是在其使用过程中主要还是受到真菌的影响。这一过程通过与过氧化氢的后续反应，并在木竹材保护领域推广应用，木竹材又各有特殊的孔隙构造，并建立了相应的构效关系模型。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。应用于家具、表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。Reactive Oxygen Species）的量子产率。

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，此外，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。

研究团队认为，研究团队进行了很多研究探索，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。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。还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。棉织物等）是日常生活中应用最广的天然高分子，研究团队采用常见的尿素/柠檬酸为原料，其低毒性特点使其在食品包装、并开发可工业化的制备工艺。他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，因此，Potato Dextrose Agar）培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果，医疗材料中具有一定潜力。对环境安全和身体健康造成威胁。北京林业大学博士研究生赵晓琪为第一作者，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，通过生物扫描电镜、通过比较不同 CQDs 的结构特征，探索 CQDs 在医疗抗菌、研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。研究团队期待与跨学科团队合作，白腐菌-Trametes versicolor）的生长。找到一种绿色解决方案。无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。价格低，纤维素类材料（如木材、

未来，包装等领域。

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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