脂肪酶催化体系设计的核心任务是构建适合脂肪酶分布的油水界面。与微观油水界面相比，宏观油水界面（顶油-底水）是一种更符合工业应用的简化的脂肪酶催化体系，但其催化效率有限。基于一种潜在载体能够帮助脂肪酶到达宏观油水界面的假设，本研究通过简单的逐层静电纺丝工艺制备了夹层式脂肪酶-膜生物反应器（SLMBs）。这些SLMBs由作为底层的亲水性聚酰胺6纳米纤维膜（NFM）、作为中间层的混合电纺脂肪酶/PVA NFM以及作为顶层的疏水性EC/PU NFM组成。脂肪酶的负载量可以通过改变中间层的静电纺丝时间来控制。在优化条件下，SLMBs的催化效率比游离脂肪酶高2.05倍。此外，与游离脂肪酶相比，SLMBs显示出更好的pH值（在5-10宽pH范围内具有较高的活性）、温度（在80℃下保持62%）、储存稳定性（在4℃下储存11天后无活性损失）和可重复使用性（在五个循环后保持23%）。
图1.SLMB构建前每个单一NFM的SEM图像和SLMB各层的CLSM图像：PA6 NFM（a）、PA6 NFM层（e）、脂肪酶/PVA NFM（b）、脂肪酶/PVA NFM层（f）、EC/PU NFM（c）、EC/PU NFM层（g），以及SLMB（d，h）。比例尺=1μm（SEM图像）和5μm（CLSM图像）。
图2.SLMB不同侧的水和油接触角（a）以及润湿性（b）。
图3.SLMBs宏观油水界面处的恢复活性。（a）反应过程的视觉图像。（b）脂肪酶/PVA NFMs不同静电纺丝时间条件下，脂肪酶负载能力和SLMBs恢复活性之间的相关性，PA6和EC/PU NFMs的静电纺丝时间分别为2小时和1小时。（c）PA6 NFMs不同静电纺丝时间对SLMBs恢复活性的影响，脂肪酶/PVA和EC/PU NFMs的静电纺丝时间分别为2和1小时。（d）EC/PU NFMs不同静电纺丝时间对SLMBs恢复活性的影响，PA6 NFMs和脂肪酶/PVA的静电纺丝时间分别为2小时和2小时。
图4.静电纺丝时间对疏水性EC/PU NFMs（a）和亲水性PA6 NFMs（b）渗透性的影响。
图5.（a）凝胶捕获技术方案。（b）嵌入结冷胶中的亲水性PA6 NFM（上）和嵌入PDMS油凝胶中的疏水性EC/PU NFM（下）的光学图像。（c）SLMB油水界面处的相对位置受疏水性EC/PU NFMs的厚度影响。
图6.SLMB在不同pH值（a）、温度（b）和储存稳定性（c）下的适应性，游离脂肪酶和SLMBs随时间变化的催化效率（d）以及SLMB可重复使用性（e）。SLMB 1-2-3表示亲水性PA6膜的静电纺丝时间为1h，脂肪酶/PVA的静电纺丝时间为2h，EC/PU NFM的静电纺丝时间为3h；SLMB 3-2-2表示亲水性PA6膜的静电纺丝时间为3h，脂肪酶/PVA的静电纺丝时间为2h，EC/PU NFM的静电纺丝时间为2h；SLMB 3-2-3表示亲水性PA6膜的静电纺丝时间为3小时，脂肪酶/PVA的静电纺丝时间为2小时，EC/PU NFM的静电纺丝时间为3小时。
