お知らせ Archive

2023年9月13日～1５日に開催された、日本分析化学会第72年会（熊本城ホール）に学生４名が参加し、研究成果発表を行いました。

研究発表のタイトルは、以下のとおりです。

【ポスター発表】9月14日発表

・ビャムバドルジ アナラ，荒野真結，鈴木李英，高貝 慶隆，“医療用試薬の合成・分離を目的とする金ナノ粒子包含樹脂の開発”

・岩下彩夏，高貝慶隆，“両性イオン界面活性剤を用いる金ナノ粒子の曇点抽出と粒径選択性”

・齋藤文加，柳澤華代，柳堀あや子，松枝誠，及川博史，橋本淳一，高貝慶隆，“シリカゲルを用いる強酸性条件でのタンタルの吸着特性”

・岩本友樹，高貝慶隆，“フロー合成における循環計測の開発と金ナノ粒子包含樹脂によるアミノフェノール合成への応用”

2023年9月11日～13日に開催された、化学工学会 第54回秋季大会（福岡大学）に学生１名が参加し、研究成果発表を行いました。

研究発表のタイトルは、以下のとおりです。

【口頭発表】9月12日

・岩本友樹，高貝慶隆，“金ナノ粒子包含樹脂によるp-アミノフェノールのフロー合成・計測システムの開発”

2023年9月8日に、東北大学青葉山コモンズ（仙台市）で開催された「International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan」に学生１名が参加し、研究成果発表を行い、Excellent Poster Awards （優秀ポスター賞）を受賞しました。

研究発表のタイトルは、以下のとおりです。

【ポスター発表】

Y. Kusunoki, W. L. Hinze, Y. Takagai, “Affect of chemical structure of hydrophilic group in betaine surfactant on the phase separation phenomenon”

なお、高貝先生は、オーガナイザーとして学会に参加されました。

2023年7月26日～28日に、カナダのオタワで開催された「65th International Conference on Analytical Sciences and Spectroscopy (ICASS 2023)」に高貝先生と学生2名が参加しました。

高貝先生は、招待講演を行い、学生2名は研究発表を行いました。

それぞれのタイトルは、以下のとおりです。

◆招待講演

Y. Takagai*, K. Yanagisawa, M. Matsueda, M. Furukawa, “Dual port chamber for the functional analysis in ICP-MS”

◆研究発表

K. Yanagisawa, M. Matsueda, M. Furukawa, H. Ishiniwa, T. Wada, T. Hirata, Y. Takagai*, “A new quantification method for trace elements using ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry”

T. Tanji, M. Furukawa, K. Fujimoto, Y. Takagai*, “Original Materials Profiling Using ICP-MS Multi Elements Data and Multi Variate Analysis in Complicated Mixture Solutions”

2023年7月9日～14日に、フランスのリヨンで開催された「2023 Goldschmidt Conference」に高貝先生と学生1名が参加し、研究成果発表を行いました。

研究発表のタイトルは、以下のとおりです。

J. Aoki, M. Goto, S. Wakaki, T. Miyazaki, K. Suzuki, Y. Takagai, “Direct Quantification of ⁹⁰Sr in Biosamples Using Isotope Dilution–Thermal Ionization Mass Spectrometry Assisted by Quadrupole Energy Filtering”

2023年7月15日、東北大学において開催されたみちのく科学シンポジウムで大学院生２名が研究成果を発表しました。

そして，長沼和希さんがフロンティアラボ賞（ポスター賞）を受賞しました（発表17件中3件）。

【ポスター発表】

・楠 裕翔，高貝慶隆，“両性イオン界面活性剤の親水基側鎖の構造変化による相転移現象への影響”

・長沼和希，松枝誠，柳澤華代，及川博史，橋本淳一，高貝慶隆，“多段分離による難分析核種 Nb-94 の迅速分析法の開発”

2023年7月6日～7日、つくば国際会議場において開催されたプラズマ分光分析研究会2023筑波セミナーで、大学院生１名が研究成果を発表し、フラッシュプレゼンテーション賞およびJAASポスター賞を受賞しました。

研究発表のタイトルは、以下のとおりです。

【ポスター発表】

・柳澤華代，横田裕海，松枝誠，古川真，石庭寛子，和田敏裕，藤本勝成，平田岳史，高貝慶隆，“オンライン同位体希釈LA-ICP-MSによる生物硬組織の定量分析と支援ソフトウェアの開発”

2023年6月23日に、東北大学で開催された「令和5年度日本分析化学会東日本分析化学若手交流会」に参加し、研究成果発表を行いました。

以下、研究成果発表のタイトルです。

【招待講演】

・丹治珠緒，古川真，藤本勝成，高貝慶隆，“化学分析がリードする多変量解析～目に見えないものを可視化する手法～”

【ポスター発表】

• 立野巧真, 間中淳, 羽切正英, 高貝慶隆，“比色試薬封入天然高分子ゲル固定化セルとスマートデバイスを用いる銅(Ⅱ)イオンの簡易分析法の開発”

• 岩本友樹，高貝慶隆，“金ナノ粒子を利用するp-アミノフェノールフロー合成”

高貝先生が山口克彦教授と連名で、令和5年度学長教育特別表彰を受賞しました。

これは、高貝先生が取り組まれた「理工学的専門教育と福島の地域課題に向き合う放射線教育の相乗効果による次世代人材育成プログラム」が、福島大学の教育活動の推進に貢献したことによります。

授賞式は、令和5年6月6日（火）に福島大学事務局棟で行われました。

2023年5月20日～5月21日に、富山大学で開催された「第83回分析化学討論会」に高貝先生、大学院生2名が参加し、研究成果発表を行いました。

以下、研究成果発表のタイトルです。

【口頭発表】

・高貝慶隆，古川真，松枝誠，東海林達也，小林恭子，川上智彦，鈴木祐未，関根伸行，見上 寿，松田貴光，“水素同位体による放射性塩素のICP-DRC-MS/MS分析とイオンクロマトグラフとの連結”

・丹治珠緒，古川真，藤本勝成，高貝慶隆，“ICP-MSによる合金材の溶出成分の多元素定量分析データに多変量解析を併せた材料プロファイリング法”

【ポスター発表】

・杉本璃子，高貝慶隆，“PLOTカラム内での水素同位体交換反応とGC-MSによる同定”

2023年5月7日～5月12日に、ハンガリーのブダペストで開催された「RANC-3（3rd International Conference on Radioanalytical and Nuclear Chemistry）」に高貝先生が参加し、研究成果発表を行いました。

以下、研究発表のタイトルです。

・Y. Takagai, M. Matsueda, M. Furukawa, T. Shoji, K. Kobayashi, T. Kawakami, Y. Suzuki, N. Sekine, H. Mikami, T. Matsuda, “Sequential Analysis of ³⁶Cl by Ion Chromatography-ICP-MS/MS with Deuterium Gas Reaction via Dynamic Reaction Cell”

2023年3月24日

2022年度の卒業式が行われました。

高貝研究室の卒業生は、9名です（博士後期課程1名、博士前期課程4名、学類生4名）

ご卒業おめでとうございます！

このうちの５名は、今後も院生としてまだまだ研究を続けていきますので、これからもよろしくお願いします。

↓ 高貝研集合写真

卒業生のみなさま↓

2023年3月23日、事務局棟大会議室において、学生表彰式が行われました。

高貝研からは、3名も表彰されるというとても名誉な表彰式となりました。

◆学長賞受賞者

松枝誠（共生システム理工学研究科　博士後期課程3年）

丹治珠緒（共生システム理工学研究科　博士前期課程2年）

楠裕翔（共生システム理工学類4年）

2023年3月9日、次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC-8）が福島大学で開催されました。

高貝研からは、大学院生３名、学類生２名が参加し、研究発表を行い、

D2の柳澤華代さんが最優秀フロンティアスピリット賞を受賞しました。

本研究では、レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析装置を用いて、固体表面における微量な放射性物質の分布を定量的に可視化できる手法を開発し、 燃料デブリや放射性廃棄物の分析などへの貢献が期待される技術として高く評価されました。

なお、JAEA福島研究開発部門HPにも掲載されています。

https://fukushima.jaea.go.jp/info/20230309.html

研究発表のタイトルは、下記のとおりです。

【口頭発表】

• 柳澤華代，松枝誠，古川真，平田岳史，高貝慶隆，“難分析核種のダイレクト定量イメージング分析法の開発”　 研究奨励賞分析技術部門（6件中1件），最優秀フロンティアスピリット賞（19件中1件）

・丹治珠緒, 高貝慶隆，藤本勝成，古川真，“水中に溶け出した微量成分からステンレスの存在を特定する～多変量解析による溶出プロファイルからの材料判別～”

【ポスター発表】

・鈴木怜花、中川太一，松枝誠，高瀬つぎ子，寺島元基，高貝慶隆，“滞留水中の微粒子計測を志向する金属酸化物コロイドの液相集積法の開発とそのメカニズムの推定”

・大槻響，柳澤華代，高瀬つぎ子，古川真，高貝慶隆，“アルゴンガスによるレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析　～国際物流混乱に左右されない安定した1Ｆ廃炉分析のための方策～”

・長沼和希，柳澤華代，及川博史，橋本淳一，高貝慶隆，“難分析核種Nb-94の吸着分離と分析用前処理剤への展開”

修士2年生の丹治珠緒さんの研究成果が、2023年1月13日のアメリカ化学会「ACS ES&T Water」誌に論文掲載され，2023年新年1月号のSupplimental Coverに選ばれてハイライトされました。

【著者／論文誌名】T. Tanji, M. Furukawa, S. Taguma, K. Fujimoto, H. Sato, N. Shibasaki, Y. Takagai*, ACS ES&T Water, 3(1), 139-146 (2023).

【タイトル】Analysis of Groundwater Flows under the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Reactors Using Contaminated Water from 42 Subdrain-Pits

【DOI】https://doi.org/10.1021/acsestwater.2c00455

【概要】地下水の動態や水の流れを把握することはとても重要です。それによって，水質汚染などの将来の問題を予測して事前に適切な対策を講じたり、時には事前に解決することもできます。地下水は，地下でネットワークが広がっており，化学分析を行ったとしてもその水質にはほとんど違いがありません。そのため，敷地単位ような狭い面積（範囲）での地下水の動きや流れを把握することは容易ではありません。

東京電力福島第一原子力発電所の敷地面積は非常に広いとはいえ，3.5平方キロメートルほどしかなく，その敷地の地下水の水質にはほとんど違いがありません。1号機から4号機までの原子炉建屋の周りには、42基のサブドレンピット（井戸）があります。事故後、ピットから地下水を採水して放射能濃度を定期的に測定しています。汚染水が混入しているサブドレンピットは，敷地内に点在していますが、汚染箇所と地下水の流れの連続性や関連性を見つけだすことはできていませんでした。この重要性や課題は多くの研究者が認識していますが，狭い範囲で性質に違いの無い地下水の流れを理解することは依然として困難でした。

この研究では、化学分析で得られた計798データ（19因子×42ピット）を用いて、独自に改良した主成分分析（PCA）により地下水流動を明らかにしました。1号機から4号機までの地下水流動を2つの水源に由来する2つの流れに分類することができ，地下水頭が低い2号機の湾岸付近でこれらの流れが合流することを明らかにしました。この開発した方法は、この狭い地域における地下水のダイナミクスと水の流れを明らかにするのに適していることがわかりました。

研究成果が、2022年11月8日のアメリカ化学会「Langmuir」誌に論文掲載され、論文誌のSupplimental Coverに選ばれてハイライトされました。

高貝先生のアメリカ時代の研究と永作美有さん(修士課程修了)の研究成果によるものです。

【著者／論文誌名】Y. Takagai, M. Nagasaku, T. Nakagawa, T. Takase, W. L. Hinze, Langmuir, 38(44), 13577-13583 (2022).

【タイトル】Preparation of Highly Concentrated Uniform-Sized Silver Nanoparticles via Use of Thermoresponsive Zwitterionic Surfactants

【DOI】https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c02322

【概要】この研究は、ナノ粒子の中でもよく使用される銀ナノ粒子を簡単にそして高濃度で合成する方法を開発したというものです。。

銀イオンの合成には，クエン酸塩還元法という方法がよく使われます。

しかし，このプロセスは結晶成長が遅く、粒子のサイズが揃った粒子を合成しにくいという問題がありました。

この論文では，クエン酸還元法に熱応答性の界面活性剤を加えると，高濃度で粒子サイズが揃った球状の銀ナノ粒子を合成できることを紹介しました。

合成した銀ナノ粒子は，界面活性剤の濃縮相に閉じ込めることができます。

このアプローチは、銀ナノ粒子を合成と同時に「抽出」と「濃縮」ができる「in situ相分離」を経る珍しい現象です。

直径 21.0 ± 2.5 nm の AgNPs のほぼ全量（合成収率 99.9%、抽出効率 98.6%）を pH 11の特殊な条件で相分離するとこのような現象がしょうじます。

このメカニズムや粒子の制御方法などを論文で記載しています。

高貝先生が第26回（2021年度）文部科学大臣賞（工学教育賞）を受賞しました。

高貝先生としては，科学技術分野の文部科学大臣表彰（令和２年度）に続き，2度目の文部科学大臣からの表彰となりました。

今回，対象となった受賞内容は「理工学的専門教育と福島の地域課題に向き合う放射線教育の相乗効果による次世代人材育成プログラム」です。

授賞式が，2022年9月7日（水）に日本大学理工学部（東京）にて行われ、2022年9月8日（木）16時より福島大学にて記者会見が行われました。

受賞名：文部科学大臣賞
標題：理工学的専門教育と福島の地域課題に向き合う放射線教育の相乗効果による次世代人材育成プログラム
受賞者名：高貝慶隆，山口克彦

2022年7月23日、東北大学において「みちのく分析科学シンポジウム・分離機能とセンシング機能の化学セミナー2022」が開催され、高貝研からは大学院生6名が研究成果を発表しました。

そして，岩下彩夏さんが フロンティアラボ賞（優秀ポスター賞）を受賞しました（発表21件中3件）。

・岩下彩夏，澤井光，佐藤稔，高貝慶隆，岩崎望，長谷川浩，”アカサンゴ骨格中色素成分の分離方法の検討”

・鈴木怜花、中川太一、松枝誠、高瀬つぎ子、高貝慶隆、“遊星ボールミルによって調製された金属ナノコロイド分散液の各種分析方法における評価検討”

・木村梨子，佐藤常寿、高貝慶隆，“トリチウム水のアルギン酸カルシウムゲルへの移行現象”

・齋藤文加，柳澤華代，松枝誠，尾形祐輔，高貝慶隆，“マイクロスフェアを利用した金(III)イオンの回収”

・杉本璃子、佐藤常寿、高貝慶隆，“ガスクロマトグラフィー質量分析法による水素同位体交換反応”

・ビャムバドルジアナラ、荒野真結、鈴木李英、高貝慶隆，“シングルゴールドナノ粒子の高密度集積型マイクロスフェアの開発”

2022年3月11日、次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC-7）がオンライン開催されました。

高貝研からは、大学院生2名、学類生1名が参加し、研究発表を行いました。

そして，発表者全員が受賞するという大変素晴らしい結果になりました！！

研究発表のタイトルは、下記のとおりです。

★『最優秀発表賞』（セッションB、1件/15件中）・研究奨励賞（セッションB3、1名/4名中）

鈴木怜花、中川太一、松枝誠、高瀬つぎ子、平田岳史、阿部雄太、寺島元基、古川真、高貝慶隆、“模擬デブリ・コロイドウランのミセル濃縮と多角的可視化技術”

★研究奨励賞（セッションA3、1名/5名中）

東海林達也、松枝誠、古川真、高貝慶隆、“拡張カスケード型誘導結合プラズマ質量分析によるβ線放出核種の多核種一斉分析”

★研究奨励賞（セッションB4、1名/3名中）

木村梨子、佐藤常寿・高貝慶隆、“アルギン酸ゲルへのトリチウム水の含浸現象とその化学挙動の推定”

2021年12月7日、令和3年度 JAEA福島研究開発部門成果報告会（富岡町文化交流センター学びの森）が開催され、高貝研から大学院生3名が研究成果発表を行いました。

参加した3名は，それぞれ『イノベーション促進賞』を受賞しました。

・柳澤華代，青木譲，古川真，平田岳史，高貝慶隆，“材料表面における放射性ストロンチウムの質量分析イメージング”

・丹治珠緒，古川真，藤本勝成，高貝慶隆，“化学分析と多変量解析を利用した福島第一原子力発電所原子炉建屋直下の地下水の流動解析”

・鈴木怜花，中川太一，松枝誠，高貝慶隆，“両性イオン界面活性剤の温度依存性相分離現象を利用する金属微粒子の抽出”

2021年11月26日～27日、令和3年度東日本分析化学若手交流会がオンライン開催されました。高貝研の学生17名が全員参加し、学部生(4年生)のビャムバドルジ・アナラ君がポスター発表を行い，優秀賞を受賞しました。(30名中3名）

・Anar Byambadorj，荒野真結，鈴木李英，大沼知沙，高貝慶隆，“金ナノ粒子包含マイクロスフェアの開発”

オンラインでの研究室紹介も評判が良かったようです。

後日，ゼミの時間に表彰式を行いました。

マスクをとってもらうのを忘れました。。。

2021年3月3日、次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC-6）がオンライン開催されました。高貝研からは、大学院生2名、学類生2名が参加し、研究発表を行いました。

そして，丹治珠緒さんが研究奨励賞（核種分析部門）ならびにセッションにおける最高賞，最優秀発表賞（11件中1件）を受賞しました。

研究発表のタイトルは、下記のとおりです。

・丹治珠緒，古川真，高貝慶隆，“化学分析と主成分分析による狭所の水質クラスタリング”

・青木譲，大沼知沙，RalfSudowe，高貝慶隆，“核燃料元素の効率的分離に向けたデスフェリオキサミンB固定化マイクロポリマーの開発”

・東海林達也，松枝誠，古川真，高貝慶隆，“並列分離系によるベータ線放出核種の多核種同時ICP-MS分析”

・国井里央，古川真，高貝慶隆，“レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析計による微細金属断片に固着したSr分布の可視化”

高貝研究室のDrコースの中川太一さんが、日本分析化学会 東北支部 「東北分析化学奨励賞」を受賞し、受賞講演が2020年12月12日にオンラインにて開催されました。

中川さんは、界面活性剤を用いる曇点抽出法を用いて、生成する界面活性剤のマイクロドメインなどを積極的に利用し、ナノ粒子を形状および粒径を制御して生成する新しい方法論を確立しました。それらは、具体的には、硫酸カルシウムナノロッドの曇点抽出法による形状制御生成法の開発、両性イオン界面活性剤のマイクロドメイン形成と銀ナノ粒子抽出法の開発、金ナノ粒子の簡易合成法と配位子交換反応利用法の開発などです。これらの新規な技術開発は、生化学研究を含むナノ材料の分離抽出・合成の分野で、分析化学に大きく貢献し、将来の研究の発展も期待できるものであると評価されました。

高貝先生が令和 2 年度科学技術分野の文部科学大臣表彰（科学技術賞）を受賞しました。

また、それに関する新聞記事・地元紙での掲載がありました。

◆新聞記事（2020年4月9日）

◆郡山タウン誌：ザ・ウィークリー記事（2020年5月16日号）

【受賞内容】
氏 名：高貝 慶 隆 （専門：分析化学）
古川 真 （専門：分析化学）

受賞名：令和 2 年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞（開発部門）

業績名：原子力災害に貢献する放射性ストロンチウム迅速分析法の開発

【業績の概要】 東京電力福島第一原子力発電所の事故直後、放射性ストロンチウム(Sr-90)の状況が ほとんど公表されないことに様々な懸念が広がり、復興阻害の一因となっていまし た。従来、Sr-90 と他の放射性核種を区別するため、多くの手作業と放射線計測に 1 ヵ月程度の分析時間を要しており、半減期が 1000 年を下回る核種は、質量分析計に よる実用分析が難しいとされてきました。 受賞者は、高周波誘導結合プラズマ-四重極質量分析を基軸とする Sr-90 の自動分析 装置を開発し、従来、2 週間以上の分析時間を要していたものを最短で 10 分に短縮 することに成功し、試料水を装置にセットするだけで従来と比較して簡便に運用で きる分析装置を提供しました。 本成果により、原子力災害などの放射能分析において、人間の手を介して行う方 法よりも従事者の被ばくを最小限に抑える効果が期待できます。さらに、原子力発 電所事故後、国家的危機にあった汚染水処理及びその分析業務は、大幅にスピード アップされ、国民へのスムーズな情報公開に寄与しています。

【文部科学大臣表彰について】 科学技術分野の文部科学大臣表彰は、科学技術に関する研究開発、理解増進等に おいて顕著な成果を収めた者について、その功績を讃えることにより、科学技術に 携わる者の意欲の向上を図り、もって我が国の科学技術水準の向上に寄与すること を目的とするものです。 科学技術賞（開発部門）は、我が国の社会経済、国民生活の発展向上等に寄与す る画期的な研究開発若しくは発明であって、現に利活用されているものを行った個 人若しくはグループ又はこれらの者を育成した個人が表彰対象とされています。 なお、令和 2 年 4 月 14 日（火）に文部科学省本省において予定されていた表彰式が、新型コロナウイルスの感染拡大の防止感染リスクを回避するため、開催中止となりましたので、6月3日に福島大学にて学長より授与式が代行されました。

◆福島大学での授与式の様子（2020年6月3日）