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如今，食品安全问题越发被人们关注，食源性致病菌引起的食源性疾病问题是其中的重点。食源性疾病会对人体产生一定的危害，严重时甚至可以威胁生命。食品安全的检测技术，特别是对食源性致病菌进行相对准确的检测和鉴定，是保证食品安全和公共卫生的关键性手段。传统的微生物检测方法耗时长，效率低；基于免疫学、分子生物学的新型的检测技术面临着操作复杂，试剂昂贵，灵敏度低的相关问题。因此快速、简便、准确的食源性致病菌的检测技术的开发是现在研究的热点。ZIFs材料结合了化学和热稳定性的经典沸石特性以及传统MOFs的丰富的拓扑多样性和孔径可调节性，并已广泛用作传感器的探针。
在本课题的研究中，为了实现食源性致病菌的检测，提出将ZIFs材料作为载体，核酸适配体作为生物识别原件，淀粉分子作为生物敏感材料并起到指示剂的作用，将ZIFs纳米材料的高孔隙率和结构可调节性与核酸适配体的高亲和性、高灵敏度相结合，通过淀粉分子与碘生成包合物的显色反应，开发一种利用生物比色传感进行可视化的检测技术。主要内容如下：
（1）在第二章和第三章中，实验通过“超声-搅拌法”制备了由金属离子（Zn2+）及配体（咪唑-2-甲醛）配位形成的纳米级有机配体骨架，称为ZIF-90。选择三种淀粉作为生物敏感分子，分别是可溶性淀粉、水溶性淀粉和糊精，统称为X。设计并实现了ZIFs纳米材料与生物敏感分子的结合，并通过“一锅合成法”制备了核壳材料X@ZIF-90，并对X@ZIF-90进行相关表征，证明了X@ZIF-90的成功合成。
（2）在第四章中，设计并实现了ZIFs纳米材料、生物敏感分子和核酸适配体的结合，制备核酸印迹型复合纳米材料，并将其作为一种信号放大的手段，实现目标物miR-21的灵敏检测。具体的策略是：首先将淀粉分子包封进ZIF-90内制备了X@ZIF-90（分别为可溶性淀粉@ZIF-90，水溶性淀粉@ZIF-90以及糊精@ZIF-90）。接下来利用PEI进行表面修饰以减少假阳性，提高灵敏度。然后通过静电吸附作用将适配体miR-21＇与X@ZIF-90-PEI组装为三种核酸印迹型复合纳米探针；加入目标物miR-21后，miR-21与miR-21＇进行杂交并脱离X@ZIF-90-PEI表面，使得淀粉位点得以暴露。最后加入碘液进行显色反应，实现目标物miR-21的可视化检测。其中可溶性淀粉@ZIF-90及水溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针对miR-21的检测能力优于糊精@ZIF-90。线性范围为60nM-180nM、60nM-180nM，检测限为20nM、20nM。
（3）在第五章中，选择沙门氏菌的IS200基因片段和大肠杆菌O157:H7的eaeA基因片段作为目标物，目标物相应的适配体表示为IS200＇和eaeA＇。将适配体与X@ZIF-90-PEI组合为六种核酸印迹型复合纳米探针。通过适配体与目标物的杂交，以及后续产生的淀粉与碘的显色反应，成功实现对食源性致病菌目标物的可视化快速检测。对于IS200来说，可溶性淀粉@ZIF-90及水溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针检测能力优于糊精@ZIF-90。检测范围为50-270nM、50-270nM，线性范围为50-250nM、90-270nM，检测限为50nM、50nM。对eaeA来说，可溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针的检测能力较为优秀。检测范围为40-180nM，线性范围为40-180nM，检测限为40nM。
在本课题的研究中，为了实现食源性致病菌的检测，提出将ZIFs材料作为载体，核酸适配体作为生物识别原件，淀粉分子作为生物敏感材料并起到指示剂的作用，将ZIFs纳米材料的高孔隙率和结构可调节性与核酸适配体的高亲和性、高灵敏度相结合，通过淀粉分子与碘生成包合物的显色反应，开发一种利用生物比色传感进行可视化的检测技术。主要内容如下：
（1）在第二章和第三章中，实验通过“超声-搅拌法”制备了由金属离子（Zn2+）及配体（咪唑-2-甲醛）配位形成的纳米级有机配体骨架，称为ZIF-90。选择三种淀粉作为生物敏感分子，分别是可溶性淀粉、水溶性淀粉和糊精，统称为X。设计并实现了ZIFs纳米材料与生物敏感分子的结合，并通过“一锅合成法”制备了核壳材料X@ZIF-90，并对X@ZIF-90进行相关表征，证明了X@ZIF-90的成功合成。
（2）在第四章中，设计并实现了ZIFs纳米材料、生物敏感分子和核酸适配体的结合，制备核酸印迹型复合纳米材料，并将其作为一种信号放大的手段，实现目标物miR-21的灵敏检测。具体的策略是：首先将淀粉分子包封进ZIF-90内制备了X@ZIF-90（分别为可溶性淀粉@ZIF-90，水溶性淀粉@ZIF-90以及糊精@ZIF-90）。接下来利用PEI进行表面修饰以减少假阳性，提高灵敏度。然后通过静电吸附作用将适配体miR-21＇与X@ZIF-90-PEI组装为三种核酸印迹型复合纳米探针；加入目标物miR-21后，miR-21与miR-21＇进行杂交并脱离X@ZIF-90-PEI表面，使得淀粉位点得以暴露。最后加入碘液进行显色反应，实现目标物miR-21的可视化检测。其中可溶性淀粉@ZIF-90及水溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针对miR-21的检测能力优于糊精@ZIF-90。线性范围为60nM-180nM、60nM-180nM，检测限为20nM、20nM。
（3）在第五章中，选择沙门氏菌的IS200基因片段和大肠杆菌O157:H7的eaeA基因片段作为目标物，目标物相应的适配体表示为IS200＇和eaeA＇。将适配体与X@ZIF-90-PEI组合为六种核酸印迹型复合纳米探针。通过适配体与目标物的杂交，以及后续产生的淀粉与碘的显色反应，成功实现对食源性致病菌目标物的可视化快速检测。对于IS200来说，可溶性淀粉@ZIF-90及水溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针检测能力优于糊精@ZIF-90。检测范围为50-270nM、50-270nM，线性范围为50-250nM、90-270nM，检测限为50nM、50nM。对eaeA来说，可溶性淀粉@ZIF-90所形成的复合纳米探针的检测能力较为优秀。检测范围为40-180nM，线性范围为40-180nM，检测限为40nM。