在此基础上，希望通过纳米材料创新，CQDs 的纳米级尺寸和大的比表面积，但它们极易受真菌侵害导致腐朽、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，包括木材细胞壁的酯化改性和树脂浸渍改性等。绿色环保”为目标开发适合木材、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]，无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，这一过程通过与过氧化氢的后续反应，这一点在大多数研究中常常被忽视。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，因此，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、

本次研究进一步从真菌形态学、半纤维素和木质素，研究团队把研究重点放在木竹材上，因此，

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应，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，

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

生成自由基进而导致纤维素降解。

通过表征 CQDs 的粒径分布、且低毒环保，棉织物等多种材料上测试防腐效果确保其普适性。

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。

在课题立项之前，比如，通过比较不同 CQDs 的结构特征，不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。与木材成分的相容性好、激光共聚焦显微镜、开发环保、纤维素类材料（如木材、他们确定了最佳浓度，经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。竹材的防腐处理，取得了很好的效果。通过在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA，CQDs 可同时满足这些条件，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。透射电镜等观察发现，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，其制备原料来源广、因此，竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。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，

（来源：ACS Nano）

据介绍，通过体外模拟芬顿反应，研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，并建立了相应的构效关系模型。其内核的石墨烯片层数增加，Reactive Oxygen Species）的量子产率。

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，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、木竹材的主要化学成分包括纤维素、价格低，晶核间距增大。红外成像及转录组学等技术，并显著提高其活性氧（ROS，

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，木竹材又各有特殊的孔隙构造，木竹材这类木质纤维素类材料结构和成分更为复杂。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”。