具有不同光致发光特性的碳基功能纳米材料因其在生物成像、生物医学和抗菌治疗中的广泛应用而受到广泛关注。其中，碳点 （CDs） 由于其固有的光致发光特性、高稳定性、水溶性、易于功能化、生物相容性和低合成成本，已成为很有前途的荧光纳米材料。已经开发了许多合成策略，利用从小分子到块状或废料的无数碳前驱体，这些前驱体会影响它们的结构和发光特性。它们的荧光发射和功能可以通过杂原子掺杂、表面修饰和反应条件进行调整，使其成为高度可调的纳米材料，适用于传感、催化、抗癌和抗菌治疗以及生物医学成像。本文探讨了各种类型的合成 CD、其结构特征及其在真菌生物成像、抗真菌治疗和保护性食品包装中的应用，以证明它们在对抗真菌耐药性和污染挑战方面的潜力

”发表在ACS Nano上。

用于制备不同碳点的自上而下和自下而上合成方法的示意图。

(a) CDs合成方法的图示表示。 (b) CDs的透射电子显微镜（TEM）图像。插图：相应的尺寸分布结果。 (c) 活的（上）和死的（下）白色念珠菌（C. albicans）的扫描电子显微镜（SEM）图像。 (d) CDs处理（20 μg/mL）活白色念珠菌细胞的明场（上）和共聚焦荧光显微镜图像（下）。 (e) CDs处理（20 μg/mL）死白色念珠菌细胞的明场（上）和共聚焦荧光显微镜图像（下）。图像(a)−(e)经Yu等 59 的许可改编自Jin等 62 的合成方法。 (f) CDs的图示表示。 (g) 感染苹果组织的V. mali在用基本PBS溶液（pH = 10.0）处理11分钟（上）和30分钟（下）后的代表性共聚焦荧光图像。带黑色核心的箭头示意活的真菌细胞。带红色核心的箭头示意感染的苹果组织。 (h) CDs的合成方法的图示表示，改编自Sun等。 (i) 使用CDs染色的白色念珠菌（C. albicans）荧光成像，定位于细胞核和液泡中。图像(g)和(i)经Jin等 62 和Sun等 63 的许可改编。

(a) CDs 合成方法的图示表示。 (b) PEI 表面功能化前的 CDs TEM 图像（上）及 CDs 尺寸分布的直方图（下）。 (c) PEI 表面功能化后的 CDs TEM 图像（上）及 CDs 尺寸分布的直方图（下）。 (d) 在小麦穗上使用裸 dsRNA 及 dsRNA-CDs 后的感染症状限制。 (e) 使用含空载体的 HT115 对照组。 (f) H 2 Gyawali 等 73 对照组。图片经授权改编自

（a）CDs 合成方法的图示表示。（b）在 CDs−NH₂ 存在下 C. albicans 对聚苯乙烯孔的黏附抑制，图片经 Sturabotti 等人的许可改编。H/NH₂（绿色）和 CDs−CO₂H（蓝色）处理 90 分钟后的情况。（a）和（b）图像经过改编。（c）CDs 合成方法的图示表示。（d）3D 重建的人口腔上皮模型的免疫荧光染色（绿色表示 E-钙黏蛋白）（比例尺 50 μm）。E-钙黏蛋白是一种钙依赖的细胞间黏附分子，在调节上皮行为和维持组织完整性方面起重要作用。C. albicans 的一种侵袭方式是通过分泌溶解酶或调控上皮细胞钙蛋白酶活性来降解 E-钙黏蛋白。健康对照组表现出与 CDs-AmB 处理组织类似的行为，而在未使用 CDs-AmB 保护的 C. albicans 处理组织中，E-钙黏蛋白明显降解。（c）和（d）图像经 Li 等人许可改编。

(a) CDs合成方法的图示。(b) 用由半胱氨酸CDs制备的CDs处理的白色念珠菌平板照片，CDs分别经0.5和1.5 W cm⁻²的405 nm和660 nm激光照射10分钟。(c) 用660 nm（1.5 W cm⁻²，10分钟）以及405/660 nm（0.5 W cm⁻²，10分钟）双激光照射下、不同浓度的D-半胱氨酸（0、25、50、100、200和400 μg mL⁻¹）制备的CDs处理的白色念珠菌存活率。图像(a)−(c)经Song等人许可改编。(d) CDs合成方法的图示。(e) 不同处理组和时间点（第3天和第7天）小鼠角膜组织切片的苏木素-伊红（H·E）染色组织学检查。图像(d)和(e)经Chen等人许可改编。

(a) CDs合成方法的图示，改编自Khan等人。87 (b) 在CDs孵育前后，C. albicans的扫描电子显微镜（SEM）图像。图像改编自Khan等人。87 (c) CDs对C. tropicalis和C. galbrata菌株的生物膜形成抑制效果（左）和抗生物膜特性（右）。图像改编自Thirumalaivasan等人。96 (d) 柠檬基和洋葱基CD包装草莓在4天储存期间的外观。图像经Slewa等人许可改编。1

(a) CD从石榴、木瓜或苹果汁合成方法的图示。(b) CD合成方法的图示，改编自Bhamore等人106。(c) 在激发波长405、488和561 nm下，A. aculeatus和Fomitopsis sp.的共聚焦荧光显微镜图像。图片改编自Bhamore等人10。

(a) CD 合成方法的图示以及隐球菌在体内感染肺部的标记。图片改编自 Su 等人 107 (b) 使用基于金黄色葡萄球菌的 CD 染色的活菌和死菌（酵母菌和 T. reesei）的共聚焦荧光显微镜图像，激发波长为 405、488 和 552 nm。图片重现自 Hua 等人。

总结

这篇综述把碳点在抗真菌领域的应用捋得很清楚。真菌感染的麻烦在于耐药性越来越强，传统药物要么效果打折，要么毒性太大。碳点不一样，它靠的是物理破坏加氧化应激——表面丰富的氨基、羧基能抓住真菌细胞膜，光一照还能产生活性氧，直接把膜撕了。研究者已经用碳点搞出了不少花活：有的能钻进白色念珠菌的细胞核和液泡里实时成像，有的能把抗真菌药精准送进去，有的甚至用来包水果，草莓涂一层能多放好几天不烂。更有意思的是，用果皮、秸秆、甚至塑料垃圾烧出来的碳点，抗菌效果一点不输化学试剂，真正做到了变废为宝。以后要是能把碳点的发光机制彻底摸透、合成工艺标准化，这玩意儿说不定真能成为抗真菌界的全能选手。

参考文献：

DOI: 10.1021/acsnano.5c03934