Att spruta cyanid nära korallrev som vimlar av tropiska varelser kan snabbt och billigt bedöva prydnadsfisk som sedan kan samlas upp och säljas runt om i världen. Praktiken levererar djuraffärer men lämnar ofta skadade koraller och döda fiskar utsatta för mycket av toxinet. Länder där akvariefisk samlas in har förbjudit metoden för decennier sedan, men det är svårt att fånga gärningsmän. Nu utvecklar forskare en handhållen enhet för att upptäcka cyanidfiske som kan hjälpa till att strama ner den destruktiva praxisen.
Teamet kommer att presentera sina framsteg på enheten idag vid 253:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).
"Någonstans handlas cirka 20 till 30 miljoner marina fiskar globalt, "Andrew Rhyne, Ph.D., säger. "Tio till 12 miljoner kommer till USA, den största importören, och de flesta av dessa fiskar kommer från länder med historiska problem med cyanidfiske. Medan vissa undersökningar har gjorts, ingen vet riktigt hur utbrett problemet är. "
Rhyne, som är med Roger Williams University i Rhode Island, har studerat den globala akvariehandeln och säger destruktivt fiske, inklusive användning av cyanidförgiftningsmetoden, är ett av branschens största problem.
Motiverad att hjälpa länder som Indonesien och Filippinerna att utrota praxis, Rhyne diskuterade utmaningen med Clifford Murphy, Ph.D., också med Roger Williams University. Och sommaren 2015, Murphy och forskare Amanda McCabe gav sig ut för att ta fram en detektionsmetod som kan förpackas i ett handhållet system.
"Om du kommer att forensiskt fastställa att en fisk har fångats av cyanidfiske, Det skulle verkligen vara bra att ha en bärbar enhet så att du kan testa den på plats när fiskebåtar återvänder till hamnen, "Säger Murphy. Han tillägger att nuvarande metoder innefattar att skicka fisk och tankvatten till laboratorier för förbehandling och testning. Detta tillvägagångssätt är dyrt och tar tid.
För att skapa en mer praktisk sensor som kan doppas direkt i tankar på båtar när de kommer in med sin fångst, Murphy och McCabe började leta efter en elektrokemisk plattform som använder porfyriner för att binda tiocyanat. Porfyriner är organiska molekyler, och många av dem förekommer naturligt. Ett exempel är heme, pigmentet i röda blodkroppar. Och tiocyanat är en metabolit som utsöndras av fisk som har utsatts för cyanid.
Forskarna tillverkade elektroder genom att fästa metalloporfyriner - porfyriner med en metall i mitten - på ett underlag, och exponerade den resulterande sensorn för vatten som samlats in från närliggande Narragansett Bay. Vattenproven spetsades med varierande nivåer av tiocyanat. När tiocyanat fäster vid porfyrinerna, deras kemi och färger förändras - precis som lila hem blir röd när syre binder till det.
"När vi började testa sensorn, vi märkte vad som tycktes vara en betydande förmåga att upptäcka tiocyanatet, även i obehandlat saltvatten, "Säger Murphy." Vår sensor fungerar på ungefär fem till tio minuter, och nivån som vi upptäckte var cirka 1 till 2 delar per miljard. "Han tillägger att den nuvarande bästa metoden som finns tillgänglig enligt uppgift endast har upptäckt tiocyanat i havsvatten vid en högre nivå på 3,2 delar per miljard.
Grundforskaren Connor Sweet fortsätter projektet, testa olika metalloporfyriner och utveckla en konsekvent metod för tillverkning av elektroderna, vilket han för närvarande gör för hand. Ingenjörsstudenten Charles Flynn arbetar på elektroniksidan, utveckla en handhållen enhet för sensortekniken. Teamet kommer att testa metoden på vattenprover från behandlad fisk. De säger att om dessa resultat är lovande, de kan ha en prototyp klar om ett till två år.
