お知らせ Archive

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）

2020年3月11日付のエルゼビア「Journal of Chromatography A」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】Y. Takagai, K. Yamazoe(4年生), T. Sato, C. Oonuma, M. Butsugan, W.L. Hinze: J. Chromagra. A, in press (2020).

【タイトル】Synthesis and evaluation of a diethylammonio-propylsulfate amphoteric ionic column for the high-performance liquid chromatography-mass spectrometric separation and detection of amino acids

【DOI】https://doi.org/10.1016/j.chroma.2020.461033

【概要】両性イオン官能基を修飾させたポリマーを合成し（↓写真）、それを高速液体クロマトグラフィー-質量分析（LC-MS）用のカラムとして使用した論文です。

アミノ酸をモデル物質として分離評価を行いました。その結果、一般の順相カラムや逆相カラムのように溶離液や温度などに依存するカラムではなく、アミノ酸の等電点順に溶出する特徴的な分離カラムであることが分かりました。

2019年10月5日付の日本分析化学会「分析化学」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】中川太一(大学院D2)、高貝慶隆: 分析化学, 68(10), 751-755 (2019).

【タイトル】水素化ホウ素ナトリウム還元による金ナノ粒子の簡易合成と配位子置換

【DOI】https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.68.751

【概要】粒径が10 nm程度の比較的小さな金ナノ粒子はセンサー素子として有用です。しかし、その需要に反して、その粒子の大きさを合成し、水溶液中で維持することは難しく、容易に凝集していました。本論文では，2つの試薬を一度に混合するだけで10 nm以下の小さな金ナノ粒子の簡便・迅速な合成法を報告しました。

この方法で合成できる金ナノ粒子は、水溶液中に単分散状態で存在する粒径 3.9±1.4 nmであり（↓写真），その濃度は1.2 × 10^16 個/mL、言い換えると、わずか一滴（20μL）に240兆個が存在する濃度をたった15分間で合成できます。合成後，このAuNPs溶液は少なくとも3週間，その状態を維持していました。この他、配位子置換反応も見出し、広く応用できる方法となりました。

この論文は、J-Stageより無料でダウンロードできます。

2019年9月25日付(冊子体)のアメリカ化学会「Industrial & Engineering Chemistry Research」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】Y. Takagai*, M. Abe, C. Oonuma, M. Butsugan, W. Kerlin, K. Czerwinski, R. Sudowe: Ind. Eng. Chem. Res., 58(38), 17928-17936 (2019).

【タイトル】Synthesis and Evaluation of Reusable Desferrioxamine B Immobilized on Polymeric Spherical Microparticles for Uranium Recovery

【DOI】https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b02727

【概要】この論文は，バクテリアの代謝物の一つであるデスフェリオキサミンBを化学的に固定化した樹脂を用いてウランの吸着材を合成・評価したものです。

ウランは，世界的には核燃料で需要が伸び，また，現在では高機能性の触媒としても多くの分野での利用が期待されている物質で枯渇が懸念されています。

従来のウラン吸着剤の中でも，ウランを優先的かつ効率的に回収します。吸着量も非常に大きいです。

This work describes modification of a micropolymer resin with microorganism metabolite desferrioxamine B and the evaluation of its adsorption property for U(VI). The particles with specific sizes exhibit a uniform spherical shape, thus enabling the design of either batch or flow column systems with good adsorption ability and can endure under high pressure.

【備考】この論文は，Ind. Eng. Chem. Res. 誌（58巻(38号) 2019年）においてSupplement Coverに選ばれました↓

9月17日～19日、東京大学　本郷キャンパスにおいて開催された2019年度　日本地球科学会年会に大学院生1名が参加し、研究成果発表を行いました。
タイトルは次のとおりです。

・下出凌也、宮崎隆、若木重行、鈴木勝彦、高貝慶隆、“Taアクチベーターにより発生する多原子分子が表面電離型質量分析計のSr分析に与える影響～イオン収率とX線解析プロファイルの観点より～

高貝先生が、日本分析化学会および日本分析機器工業会が主催する「先端分析技術賞JAIMA機器開発賞」を受賞 しました。

この賞は、先端的分析技術開発（機器開発、分析・評価技術開発、分析用新規物質の開発、など）や実用化において、優秀なる業績を示した個人あるいはグループに対して授与される賞で、高貝先生の研究業績「放射性ストロンチウムの迅速分析装置の開発」が評価されました。

2019年9月12日に表彰式が行われ、日本分析化学会第６８年会では受賞講演も行われました。

日本分析化学「ぶんせき」2019年8月号掲載

2019年7月20日（土）東北大学環境科学研究科（仙台市）において、みちのく分析科学シンポジウムが開催されました。当研究室からは、大学院生の藁谷および青木が研究成果発表を行いました。

発表題目は、以下のとおりです。

・藁谷朱里、高貝慶隆「混合還元剤による室温での異方性金ナノ粒子の合成と分光学的特性」

　　この発表で，藁谷は、優秀ポスター賞（発表者17件中，3件）を受賞しました。

・青木譲、阿部未姫、佛願道男、大沼知沙、藤原健壮、高貝慶隆、「デスフェリオキサミンB固定化マイクロポリマーを用いる強酸性溶液中のジルコニウムおよびハフニウムイオンの吸着挙動」

2019年7月5日（金）、東京電力ホールディングス株式会社様より福島大学に対して「難分析核種計測法の開発による福島第一原子力発電所廃炉作業効率化への貢献」の名目で感謝状が贈呈されました。

贈呈式は福島大学にて行われました。これは当研究室が中心となって開発した「放射性物質ストロンチウム90の自動分析装置」により、従来は2週間から1か月程度かかっていた廃炉分析業務の分析時間が30分程度に短縮したことによるものです。この装置は、2014年12月から福島第一原発構内で活用されています。

感謝状「貴学は難分析核種である放射性ストロンチウムを迅速に計測する手法を開発されました。
　　この技術により，福島第一原子力発電所における汚染水分析の作業を迅速かつ確実に
　　行うことが可能となりました。本技術開発にあたり，事故後早い時期から発電所の現場に
　　率先して来所され，当社と密に協調いただき，分析業務に携わる当社社員の技術力向上にも
　　ご尽力いただきました。そのご尽力・ご功績に対し，ここに感謝の意を表します。」

また、この内容は、地元の新聞紙にも掲載されました。

2019年7月6日　福島民報　4面（←ここをクリック）

2019年7月6日　福島民友　5面（←ここをクリック）

2019年6月28日のアメリカ化学会「ACS Omega」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】M. Furukawa, K. Takagi, H. Matsunami, Y. Komatsuzaki, T. Kawakami, T. Shinano, Y. Takagai*: ACS Omega, 4(6), 11276-11284 (2019)

【タイトル】Rapid Quantification of Radioactive Strontium-90 in Fresh Foods via Online Solid-Phase Extraction–Inductively Coupled Plasma–Dynamic Reaction Cell-Mass Spectrometry and Its Comparative Evaluation with Conventional Radiometry

【DOI】https://doi.org/10.2116/analsci.34.387

【概要】この論文は，果実や水産物などの生鮮食品のなかに含まれている放射性ストロンチウムを30分程度で測定できる方法に関する論文です。当研究室でこれまでに開発してきたICP-MS法でこれらの生鮮食品を測定できること実証し，また，一般的に用いられている放射線分析（公定法）との比較，例えば，分析精度や分析感度，繰り返し再現性などについて研究した論文です。

This paper describes a rapid quantification method for radioactive strontium (Sr-90) in fresh foods (perishable foods) and has been comparatively evaluated with the common classical radiometric quantification method. 

【備考】オープンアクセスのため，購読費用が発生しません。

Cited from ACS Omega

2018年12月21日のアメリカ化学会「ACS Omega」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】M. Konno, Y. Takagai*: ACS Omega, 3(12), 18028-18038 (2018).

【タイトル】Determination and Comparison of the Strontium-90 Concentrations in Topsoil of Fukushima Prefecture before and after the Fukushima Daiichi Nuclear Accident

【DOI】https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02640

【概要】この論文は，福島第一原子力発電所（1F）事故前後において放射性ストロンチウムがどの程度，福島県内の土壌に沈着したかを正確に検証した論文になります。1F事故以前に，大気核実験などで土壌に沈着したSr-90もあるので，1F事故によるSr-90かどうかは事故の前の土壌を計測するしか，それを知るすべはありません。私たちの研究グループは，事故前後の土壌サンプルを計測し，どのような分布になり，将来どのような推移をするのかを化学的に検証した論文です。

【備考】この論文は，アメリカ化学会ACS Omega誌の2018年Altmeric(オルトメトリクス)スコアで3位であったと発表されました。⇒ 記事

To precisely understand the status of scattered strontium-90 (Sr-90) after the 2011 accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (F1-NPP) of Tokyo Electric Power Company (TEPCO), the measurement of the soil samples collected both before and after the day of the accident from the same sampling locations is necessary. However, very few reports have investigated the background contaminant data before the accident even though several studies have been conducted to investigate the effects of the F1-NPP accident. To address the lack of the passed Sr-90 information and reestablished baseline, this study focuses on the stored topsoil samples that are collected from the same sampling locations from the Fukushima Prefecture before and after the F1-NPP accident, which are analyzed for obtaining the Sr-90 concentrations. The results of our investigation exhibited that the Sr-90 concentrations in the Fukushima Prefecture soils  that were collected before and after the accident from identical sampling locations.

【備考】オープンアクセスのため，購読費用が発生しません。

Cited from ACS Omega

高貝先生が、日本分析化学会東北支部が主催する「東北分析化学賞」を受賞 しました。

「東北分析化学賞」は、分析化学の進歩に寄与する優れた業績をあげた者に対して授与される賞で、高貝先生の研究業績「濃縮分離法の構築による微量成分の迅速分析に関する研究」が評価されました。

2018年12月8日に表彰式が行われ、受賞講演も行われました。

高貝先生が、公益社団法人新化学技術推進協 会（JACI）が主催する「2018 新化学技術研究奨励賞ステップアップ賞」を受賞 しました。 新化学技術研究奨励賞は， JACI の産学官連携活動の一環として、化学産業の発展に必要な研究分野を指定し、応募された研究テーマの中から独創的な萌芽研究が選定されます。その中でも、高貝准教授が受賞したステップアップ賞は、過去の受賞者の中から受賞後の研究に対して斬新なアイデアに対して、切れ目の無い継続的な研究助成を行うことにより、研究成果の産業界への早期活用を図ることを目的に授与される賞です。

なお、こちらの内容に関しては、地元の新聞にも掲載されました。

2018年7月5日福島民友

2018年7月8日福島民報

【受賞概要】

2018新化学技術研究奨励賞ステップアップ賞
福島大学　共生システム理工学類　高貝　慶隆
『放射性ストロンチウム分析の革新的な分析感度増幅システムの開発と福島第一原子力発電所廃止措置への展開』

2018年4月8～13日において、ハワイ島で11th International Conference on Methods and Applications of Radioanalytical Chemistry（ MARC XI）が開催され、本研究室の研究成果発表を行いました。招待講演、オーラル発表、ポスター発表を行いました。

・M. Abe, M. Butsugan, Y. Takagai, “Development of Shiderophore Chelate-Modified Polymer Particle and Its Application to Removal of Uranium Ion”
・M.Furukawa, H.Ogata, Y. Takagai, “Development of ICP-MS or ICP-OES Dual Spray Chamber for Switchable Analysis in One Sample Injection and Its Application to Radioactive Material Analysis and Related Chemical Analysis”   【招待講演：Y. Takagai】
・Y. Takagai, M.Furukawa, “Rapid Analysis of Strontium 90 by Inductively Coupled Plasma Quadrupole Mass-Spectrometric Approach.”

特許が認定されましたので、お知らせいたします。

◆発明の名称「対象物質の分析方法及び分析装置」
・特許認定6315430号(2018年4月6日登録)
・発明者 高貝慶隆，古川真
・出願人 福島大学，(株)パーキンエルマージャパン
・出願番号 特願2016-75872
・出願日 平成28年4月5日

カラムによる対象物質の分離精製において、対象物質の回収率を容易に測定することができる技術を提供する。

2018年3号の「Analytical Sciences」誌に研究成果が論文掲載されました。

【著者／論文誌名】A. Ayala, Y. Takagai: Analytical Sciences, 34(3), 387-390

【タイトル】Sequential Injection Analysis System Exploiting On-line Solid-phase Extraction for the Determination of Strontium and Nickel by Microwave Plasma Atomic Emission Spectrometry

【DOI】https://doi.org/10.2116/analsci.34.387

【概要】ストロンチウムイオンとニッケルイオンを自動的に連続計測するシステムの開発を行いました。このデバイスによって、試料注入、濃縮、分離などの操作を人の手を介さずに自動的に微量分析することができるようになりました。

A sequential flow-based analysis system with on-line solid-phase extraction (SPE) columns coupled to microwave plasma atomic emission spectrometry (MP-AES) was developed for strontium and nickel determination. Crown ether chromatographic resin and dimethylglyoxime polymethacrylate resin were used for strontium and nickel retention under acidic and basic conditions, respectively; eluted with a nitric acid solution in both cases followed by MP-AES detection. The calculated detection limits were 0.25 μg L−1 for strontium and 3.56 μg L−1 for nickel.

３月２６日（月）は、卒業式でした。
高貝研究室の卒業生・修了生は６名です。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。

2018年2月26日－3月1日、Pittcon（The Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy）において研究成果発表をを行いました。

C. Ito, T. Miyazaki, S. Wakaki, K. suzhiki, Y. Takagai, “Thermal Ionization Mass Spectrometric Quantification of Radioactive Strontium-90 Using Isotope Dilution-Total Evaporation Method”

H. Ogata, M. Furukawa, Y. Takagai, “Simultaneous Quantitative Analysis of Raoactive Strontium and Radioactive Iodine by Cascade Type ICP-MS in Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant”

M. Nagasaku, W. Hinze, Y. Takagai, “One-Pot Synthesis of High Concentration of Silver Nanoparticles in Surfactant Medium”

M. Furukawa, H. Ogata, Y. Takagai, “The Development of New Type of Cyclonic Spray Chamber for ICP-MS or ICP-OES Combining Both Advantages of Gas Based Sample Introduction and Coaxial Nebulizer”

2018年1号の「RADIOISOTOPES」誌に総説が掲載されました。

【著者／論文誌名】古川真，高貝慶隆，Radioisotopes, 67(1), 17-30

【タイトル】ICP-MSによる放射性ストロンチウム90の迅速分析法―半減期が数十年のβ線放出核種の高速自動分析―

【DOI】https://doi.org/10.3769/radioisotopes.67.17

【概要】Sr-90は，ウランから生じる代表的な核分裂生成物です。半減期は，約29年の放射性核種で，γ線を放出せず，β線のみを放出する純β線放出核種です。γ線放出核種の計測は，非常に簡単ですが，純β線放出核種の計測はそれと比較すると格段に難しいことが知られています。震災以降，Sr-90のの迅速な計測のために多くの技術開発が進められてきました。この総説では，それらの技術を概説するとともに，特に，高周波誘導結合プラズマ四重極形質量分析計（ICP-QMS）を用いた技術に焦点を当てて，福島第一原子力発電所の分析の現状と展望を述べる。

7月22日（土）、弘前大学において開催された「みちのく分析化学シンポジウム2017」に大学院生1名が参加し、ポスターによる研究発表を行ってきました。

タイトルは下記のとおりです。

・阿部未姫，佛願道男，五十嵐淑郎，高貝慶隆「ウランイオン除去を目的とし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」

そして、こちらのポスターは「最優秀ポスター賞」を受賞しました！！

おめでとうございます♪