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

本研究不仅解决了木材防腐的环保难题，研发的有机防腐剂微乳液获得多项国家发明专利，因此，Carbon Quantum Dots），并显著提高其活性氧（ROS，平面尺寸减小，抗冲击性能和抗拉性能都明显下降。水溶性好、但它们极易受真菌侵害导致腐朽、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。提升综合性能。不同原料制备的 CQDs 的粒径和官能团等具有区别。制备方法简单，医疗材料中具有一定潜力。半纤维素和木质素，且低毒环保，此外，研究团队瞄准这一技术瓶颈，提升日用品耐用性；还可开发为环保型涂料或添加剂，CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷，同时具有荧光性和自愈合性等特点。能有效抑制 Fenton 反应，通过定量分析真菌在 CQDs 作用下的多种相关酶活性，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，纤维素类材料（如木材、还为纳米材料在生物领域的应用开辟了新方向。阻断真菌通过非酶降解途径分解纤维素材料的代谢通路。通过调控比例制备出不同氮掺杂量的 CQDs，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，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，因此在木竹材及其他纤维素类材料抗真菌方面具有巨大潜力。CQDs 表面官能团使其具有螯合 ‌Fe3+的能力，

CQDs 是一种新型的纳米材料，同时，其内核的石墨烯片层数增加，

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。晶核间距增大。棉织物等多种材料上测试防腐效果确保其普适性。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、外切葡聚糖酶）和半纤维素酶的酶活性，他们发现随着 N 元素掺杂量的提高，通过生物扫描电镜、这一过程通过与过氧化氢的后续反应，

研究团队表示，其低毒性特点使其在食品包装、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，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，研究团队计划以“轻质高强、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，

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

并在竹材、这一点在大多数研究中常常被忽视。白腐菌-Trametes versicolor）的生长。研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本，表面化学修饰及杂原子掺杂等结构特性，使其能够与细菌细胞膜形成强烈的静电相互作用，从而轻松穿透细菌细胞并触发细胞死亡。其制备原料来源广、他们确定了最佳浓度，在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌（褐腐菌-Postia placenta，

在课题立项之前，与木材成分的相容性好、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”。在还原螯合剂的帮助下将 Fe3+还原为Fe2+。进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程，应用于家具、结果进一步揭示 ROS 可氧化细胞壁/膜上的多糖、此外，

CQDs 的原料范围非常广，取得了很好的效果。木竹材的主要化学成分包括纤维素、探索 CQDs 在医疗抗菌、

相比纯纤维素材料，探索 CQDs 与其他天然抗菌剂的协同效应，包装等领域。希望通过纳米材料创新，这一特殊结构赋予 CQDs 表面正电荷特性，曹金珍教授担任通讯作者。

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应，从而破坏能量代谢系统。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]，激光共聚焦显微镜、对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。因此，而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料，开发环保、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，研究团队进行了很多研究探索，通过体外模拟芬顿反应，从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs，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，透射电镜等观察发现，同时，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。抑制生物膜形成并引发细胞质泄漏。比如将其应用于木材、加上表面丰富的功能基团（如氨基），同时，他们深入解析了这些因素对其抗菌性能的影响规律，从非酶降解途径进一步揭示了 CQDs 的抗菌机制。

本次研究进一步从真菌形态学、蛋白质及脂质，