【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，具体涉及一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯及制备方法。
技术介绍
1、细菌生长繁殖中形成的细菌生物被膜具有与正常组织不同的特殊微环境，如酸性ph值、乏氧、高gsh浓度等。生物被膜的特殊微环境对细菌耐药性的产生、持留菌的形成等具有重要的影响。铜(cu)是人类最早使用的金属之一。随着铜产品的日益普及，其作为抗菌剂的有效性得到广泛认可。铜作为一种低成本的抑菌金属，与传统抗生素相比有其独特的抗耐药性机制，其主要是通过破细胞膜导致细菌的钾和谷氨酸泄露，扰乱渗透平衡，与不需要铜的蛋白质结合，通过产生过氧化氢造成细菌氧化，导致细菌dna退化。但是作为金属，其自身的金属毒性也不可忽略，成年人每日铜的安全摄取量为2.0～3.0毫克。超过就可能导致器官衰竭等问题。
2、将抑菌铜的尺寸改造成纳米级别是一个可行的策略，通过减小抑菌铜的尺寸，能够有效增加材料与细菌的接触面积增强其抗菌效果。通过修饰生物相容性材料降低其生理毒性从而可降低风险。已经有不少的铜纳米颗粒的报道展现出了优异的抗菌能力。金属烯作为一种具有超薄厚度的二维金属材料，与其他纳米材料相比具有天然优势。金属烯作为二维金属纳米材料，主要由金属原子组成，其层厚度小于5nm。金属烯坚固的机械结构可以通过外力嵌入细菌膜中，从而杀死细菌。与常规材料相比，金属烯具有更高的比表面积和更多的活性位点，能够更好的释放金属离子，达到杀菌作用。因此探究制备二维铜基金属烯的方法，有望为铜的抗菌应用提供新的方向。
技术实现思路
1、
2、本专利技术为解决技术问题，采取如下技术方案：
3、本专利技术首先公开了一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特点在于：所述铜基金属烯是以二维铜纳米片、铜锌纳米片或铜镍纳米片为内部核心，表面修饰有稳定剂。
4、进一步地，所述稳定剂为磷脂聚乙二醇(dspe-peg)。
5、进一步地，所述铜基金属烯的厚度在5nm以下
6、本专利技术还公开了所述用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯的制备方法，是采用冷冻预处理液相剥离制得，包括如下步骤：
7、(1)称取200mg-500mg铜、黄铜(铜锌合金)或白铜(铜镍合金)粉末，与200mg聚乙烯吡咯烷酮(pvp)分散于30ml异丙醇(ipa)中，获得悬浮液；
8、(2)将所述悬浮液在液氮环境中速冻放置1h；
9、(3)对速冻后的悬浮液交替进行探针超声处理和冰浴超声处理；
10、(4)对步骤(3)所得反应液进行离心分离，获得二维铜基纳米片；
11、(5)将所得二维铜基纳米片与稳定剂按质量比1:50在乙醇体系中混合，冰浴超声处理，离心分离，获得铜基金属烯，分散于水中。
12、进一步地，步骤(3)中：探针超声处理的功率为300w，超声3s、间隔3s；冰浴超声处理的功率为150w；探针超声处理和冰浴超声处理交替进行，各进行12次，每次探针超声处理的时间为0.5h，每次冰浴超声处理的时间为0.5h。
13、进一步地，步骤(4)中，所述离心分离分步进行：将步骤(3)所得反应液以4000rpm的转速离心20min，取上清液再以4000rpm的转速离心20min，再取上清液并以15000rpm的转速离心20min，所得沉淀即为二维铜基纳米片。
14、进一步地，步骤(5)中，冰浴超声处理的功率为150w、时间为0.5h，离心转速为15000rpm、时间为20min。
15、本专利技术的铜基金属烯具有杀灭常见耐药细菌和促进伤口愈合的功能，对哺乳动物细胞无显著毒性，且具有良好的生物安全性。
16、本专利技术的所述铜基金属烯的抗菌实现机理是：通过将传统的铜合金转化为二维材料，其抗菌能力得到了显着提高。抗菌机制包括铜离子介导的芬顿反应、gsh耗竭、核酸泄漏和二维超薄结构的裂解效应。由于其良好的化学性质和纳米级尺寸，铜基金属烯已经证明即使在低浓度下也能有效消除耐药细菌。研究发现，合金化导致金属离子释放速率发生变化，导致不同金属烯的细菌抑制性能不同。此外，在小鼠伤口模型中也表现出良好的抗菌和愈合效果。
17、本专利技术的有益效果体现在：
18、1、本专利技术的铜基金属烯具有优秀的化动力效果，铜基纳米片表面部分氧化形成cu+和cu2+与细菌环境中的h2o2和gsh反应，之后细菌发生细胞膜破坏、膜电位变化、核酸泄露等一系列反应。
19、2、本专利技术的铜基金属烯显著提高了传统抗菌铜的抗菌性能，显著降低了材料用量。
20、3、本专利技术铜基金属烯的制备过程简单、条件温和，具有大规模生产的可能，具有工业和实际应用的潜力。
21、4、本专利技术的铜基金属烯剂量低，对于细胞和动物的相容性较好。
22、5、本专利技术的铜基金属烯具有良好的分散性和稳定性，有利于临床使用。
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1.一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯是以二维铜纳米片、铜锌纳米片或铜镍纳米片为内部核心，表面修饰有稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述稳定剂为磷脂聚乙二醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯的厚度在5nm以下。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯同时具有抗菌和促进伤口愈合的功能。
5.一种权利要求1～4中任意一项所述用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯的制备方法，其特征在于，采用冷冻预处理液相剥离制得，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：探针超声处理的功率为300W，超声3s、间隔3s；冰浴超声处理的功率为150W；探针超声处理和冰浴超声处理交替进行，各进行12次，每次探针超声处理的时间为0.5h，每次冰浴超声处理的时间为0.5h。
7.根据权利要求5所述的制备方法
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，冰浴超声处理的功率为150W、时间为0.5h，离心转速为15000rpm、时间为20min。
9.一种权利要求1～4中任意一项所述铜基金属烯的应用，其特征在于：用于制备抗菌和/或促进伤口愈合的制剂。
...【技术特征摘要】
1.一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯是以二维铜纳米片、铜锌纳米片或铜镍纳米片为内部核心，表面修饰有稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述稳定剂为磷脂聚乙二醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯的厚度在5nm以下。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯，其特征在于：所述铜基金属烯同时具有抗菌和促进伤口愈合的功能。
5.一种权利要求1～4中任意一项所述用于抗菌和促进伤口愈合的铜基金属烯的制备方法，其特征在于，采用冷冻预处理液相剥离制得，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：探针超声...
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