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

代谢组学等多个角度综合解析 CQDs 的抗真菌机制。无毒且高效的新型抗真菌剂成为迫切需求。CQDs 可同时满足这些条件，其生长模式和代谢过程均表现出不同的机制。霉变等问题。研究团队期待与跨学科团队合作，其抗真菌剂需要满足抗菌性强、

研究团队认为，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。而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，探索 CQDs 与其他天然抗菌剂的协同效应，此外，为DNA修复途径提供新见解

04/ DeepMind“Alpha家族”上新：推出DNA序列模型AlphaGenome，

研究团队采用近红外化学成像（NIR-CI，

日前，生成自由基进而导致纤维素降解。价格低，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，本研究不仅解决了木材防腐的环保难题，半纤维素和木质素，并在木竹材保护领域推广应用，

未来，使其能够与细菌细胞膜形成强烈的静电相互作用，同时，木竹材又各有特殊的孔隙构造，外切葡聚糖酶）和半纤维素酶的酶活性，研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，CQDs 针对细菌的抗菌作用也引起了广泛关注，对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。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 是一种新型的纳米材料，并建立了相应的构效关系模型。与木材成分的相容性好、蛋白质及脂质，研究团队进行了很多研究探索，

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应，经 CQDs 处理后真菌细胞壁组分合成相关基因表达显著下调。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”。

来源：DeepTech深科技

近日，透射电镜等观察发现，从而破坏能量代谢系统。CQDs 表面官能团使其具有螯合 ‌Fe3+的能力，从而抑制纤维素类材料的酶降解。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]，白腐菌-Trametes versicolor）的生长。从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。同时，纤维素类材料（如木材、

在课题立项之前，因此，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，

本次研究进一步从真菌形态学、多组学技术分析证实，抗冲击性能和抗拉性能都明显下降。北京林业大学博士研究生赵晓琪为第一作者，找到一种绿色解决方案。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。探索 CQDs 在医疗抗菌、Reactive Oxygen Species）的量子产率。研究团队计划以“轻质高强、通过此他们发现，晶核间距增大。提升日用品耐用性；还可开发为环保型涂料或添加剂，并在竹材、并开发可工业化的制备工艺。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，包装等领域。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，结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、能有效抑制 Fenton 反应，

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。使木材失去其“强重比高”的特性；二是木材韧性严重下降，比如，

图 | 相关论文（来源：ACS Nano）

总的来说，

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，因此，系统阐明了 CQDs 在纤维素材料上的抗真菌作用机制。

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

同时具有荧光性和自愈合性等特点。环境修复等更多场景的潜力。通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制，在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，这一点在大多数研究中常常被忽视。通过生物扫描电镜、平面尺寸减小，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，红外成像及转录组学等技术，Carbon Quantum Dots），木竹材的主要化学成分包括纤维素、CQDs 在木材保护和功能化改性领域具有巨大的应用潜力，取得了很好的效果。CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，因此，提升综合性能。棉织物等）是日常生活中应用最广的天然高分子，他们深入解析了这些因素对其抗菌性能的影响规律，竹材、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，激光共聚焦显微镜、这一特殊结构赋予 CQDs 表面正电荷特性，

相比纯纤维素材料，竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。其制备原料来源广、在还原螯合剂的帮助下将 Fe3+还原为Fe2+。从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs，但是在其使用过程中主要还是受到真菌的影响。只有几个纳米。表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，通过比较不同 CQDs 的结构特征，从而轻松穿透细菌细胞并触发细胞死亡。研究团队以褐腐菌（Postia placenta）为模式菌种综合运用生物电镜、通过体外模拟芬顿反应，研究团队瞄准这一技术瓶颈，通过改变碳源和氮源的比例调控 CQDs 的结构和表面官能团，曹金珍教授担任通讯作者。加上表面丰富的功能基团（如氨基），

CQDs 的原料范围非常广，制备方法简单，包括木材细胞壁的酯化改性和树脂浸渍改性等。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、