DOI: 10.1016/j.cis.2022.102827

静电纺丝（ES）是一种方便、适应性强且可扩展的纳米/微米/宏观纤维制备工艺，其研究价值巨大。通过这种技术，可以由多种聚合物（包括天然和合成的）以不同的设计方式制备出原始纤维和复合纤维。电纺蛋白纤维（EPF）具有良好的生物相容性、低毒性、降解性和溶解性。然而，蛋白质的可加工性问题限制了其广泛应用。本文概述了基于蛋白质的生物材料的特点，这些生物材料已经在使用中，并且有望用于ES。最新的示例展示了EPFs在食品和生物医药行业（包括组织工程、伤口敷料和药物递送）的可用性。最后介绍了EPFs的未来前景及其面临的挑战。由于使用合成材料的局限性，以及纳米纤维在其他领域的巨大潜力，如活性食品包装、再生医学、药物递送、化妆品和过滤等，蛋白质和生物聚合物纳米纤维将很快实现工业规模的生产。

图1.蛋白质的三大来源；动物蛋白、植物蛋白和海洋蛋白。

图2.EPFs在食品和生物医学领域的应用。

图3.传统的静电纺丝装置包括五个元件：i）高压电源，ii）待电纺丝的（生物）聚合物溶液，iii）导电喷丝头（金属针），iv）将（生物）聚合物溶液供给喷丝头的注射泵，以及V）接地收集器。A）通过单针静电纺丝制备的均质静电纺丝纤维，B）通过同轴静电纺丝设计的核壳静电纺丝纤维；C）通过乳液静电纺丝构建的核壳静电纺丝纤维；D）通过共混静电纺丝制备的共混静电纺丝纤维。

图4.通过对不同玉米醇溶蛋白浓度的玉米醇溶蛋白/乙醇水溶液进行静电纺丝制备的玉米醇溶蛋白垫的FE-SEM图像：A）20%w/w，B）25%w/w，C）35%w/w。大豆分离蛋白（SPI）复合电纺垫的FESEM图像，其组成比为：D）PCL:SPI（95:5），E）PCL:SPI（90:10），F）PCL:SPI（85:15），G）PCL:SPI（80:20），H）PCL:SPI（75:25）和I）PCL:SPI（70:30）。

图5.不同谷蛋白浓度的电纺纤维的代表性图像（比例尺为1cm）：A）15wt%，B）20wt%，C）15wt%，D）20wt%。由苋菜分离蛋白复合物制备的电纺纤维的SEM图像，其组成比为：E）苋菜分离蛋白质:普鲁兰多糖聚合物:姜黄素（50:50:0.05），和F）苋菜分离蛋白质:普鲁兰多糖聚合物:姜黄素（80:20:0.05）（比例尺5mm）。

图6.不同重量比的电纺豌豆蛋白分离物/PUL共混物结构的SEM图像：A）80:20，B）70:30，C）60:40，D）50:50，E）40:60，F）30:70，G）20:80，H）0:100（两种聚合物组分均溶于蒸馏水中）。

图7.当A）t=0h、B）6h、C）12h和D）24h时，由京尼平交联的双层明胶/阿拉伯胶乳液电纺丝制备的纤维的SEM显微照片。

图8.通过直接混合、逐层静电沉积和异质聚集三种乳状液体系制备的乳清蛋白静电纺丝垫的FE-SEM图像。

图9.冷冻干燥的FSP粉末的制备步骤：A）35-40cm长的新鲜鲣鱼，B）切片，C）切碎，D）在离心机之前用去离子水均化，E）留下上清液（FSP溶液），F）冷冻干燥FSP粉末。