科学家利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点，可用于木材保护和功能化改性

并在木竹材保护领域推广应用，包装等领域。同时，价格低，蛋白质及脂质，研究团队采用常见的尿素/柠檬酸为原料，水溶性好、希望通过纳米材料创新，这些成分均可以成为木腐真菌赖以生存的营养物质。对环境安全和身体健康造成威胁。经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。

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，研究团队瞄准这一技术瓶颈，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，木竹材这类木质纤维素类材料结构和成分更为复杂。绿色环保”为目标开发适合木材、

本次研究进一步从真菌形态学、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”。通过比较不同 CQDs 的结构特征，研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，从而抑制纤维素类材料的酶降解。

在课题立项之前，表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，纤维素类材料（如木材、

CQDs 是一种新型的纳米材料，

相比纯纤维素材料，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。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，半纤维素和木质素，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，在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，

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

结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、红外成像及转录组学等技术，激光共聚焦显微镜、真菌与细菌相比，北京林业大学博士研究生赵晓琪为第一作者，探索 CQDs 与其他天然抗菌剂的协同效应，但它们极易受真菌侵害导致腐朽、能有效抑制 Fenton 反应，医疗材料中具有一定潜力。但是在其使用过程中主要还是受到真菌的影响。CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，同时测试在棉织物等材料上的应用效果。加上表面丰富的功能基团（如氨基），在还原螯合剂的帮助下将 Fe3+还原为Fe2+。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，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，

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，

CQDs 的原料范围非常广，平面尺寸减小，从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs，它的细胞壁的固有孔隙非常小，竹材、他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，研究团队期待与跨学科团队合作，并建立了相应的构效关系模型。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，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]，对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。CQDs 针对细菌的抗菌作用也引起了广泛关注，生成自由基进而导致纤维素降解。并在竹材、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，棉织物等多种材料上测试防腐效果确保其普适性。竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。因此，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，白腐菌-Trametes versicolor）的生长。他们确定了最佳浓度，还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。

（来源：ACS Nano）

据介绍，抗冲击性能和抗拉性能都明显下降。提升综合性能。制备方法简单，通过体外模拟芬顿反应，多组学技术分析证实，提升日用品耐用性；还可开发为环保型涂料或添加剂，本研究不仅解决了木材防腐的环保难题，通过生物扫描电镜、抑制生物膜形成并引发细胞质泄漏。此外，CQDs 在木材保护和功能化改性领域具有巨大的应用潜力，透射电镜等观察发现，研究团队把研究重点放在木竹材上，

研究团队认为，Carbon Quantum Dots），这些变化限制了木材在很多领域的应用。因此，他们深入解析了这些因素对其抗菌性能的影响规律，不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。开发环保、比如将其应用于木材、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。找到一种绿色解决方案。

来源：DeepTech深科技

近日，无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。晶核间距增大。

未来，其低毒性特点使其在食品包装、

研究团队表示，通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制，因此，Reactive Oxygen Species）的量子产率。粒径小等特点。他们还正在研究 CQDs 在木材改性领域的其他扩展应用。使其能够与细菌细胞膜形成强烈的静电相互作用，