CODEN:KDCHEWISSN 0916-0892

九州大学

中央分析センター報告第40号（2022）

REPORT OF
THE CENTER OF ADVANCED INSTRUMENTAL ANALYSISKYUSHU UNIVERSITY
2022
NUMBER 40

目

−研

究

報

次

告−

１．X 線マイクロコンピュータ断層撮影によるカマキリ筋骨格系の三次元構造観察
桑鶴真啓、山脇兆史
九州大学大学院理学研究院生物科学部門…………………………………………………………………………………………………………………… 1
２．短鎖エラスチン様ペプチド・（FPGVG）
n アナログの重金属捕集剤への応用
巣山慶太郎、野瀬健

九州大学基幹教育院…………………………………………………………………………………………………………………… 6
３．銅ナノ粒子担持バイオマス炭素電極の合成と二酸化炭素転換への応用
吉原直記、浦川晃希、與田拓哉、加藤貴史
福岡大学工学部化学システム工学科…………………………………………………………………………………………………………………

15

４．Visualization of mRNA encoding glucoamylase via MS2 system in Aspergillus oryzae
樋口裕次郎、守田湧貴、竹川薫

九州大学大学院農学研究院生命機能科学部門…………………………………………………………………………………………………………………

23

５．高周波熱プラズマを用いた機能性ナノ粒子合成における窒化プロセスの制御
田中学、田上優太、Zhang Kaiwen、渡辺隆行

九州大学大学院工学研究院…………………………………………………………………………………………………………………

29

機器利用研究題目………………………………………………………………………………………………… 36装置を利用した研究成果 ……………………………………………………………………………………… 57

関係委員……………………………………………………………………………………………………………… 66

中央分析センター業務記録 …………………………………………………………………………………… 68

−研

究

報

告−

X 線マイクロコンピュータ断層撮影によるカマキリ筋骨格系の三次元構造観察
桑鶴真啓、山脇兆史
九州大学大学院理学研究院生物科学部門

Observation of three-dimensional structure of musculoskeletal system in the mantis with
X-ray micro computed tomography
Mahiro Kuwazuru, and Yoshifumi Yamawaki

Department of Biology, Faculty of Science, Kyushu University

Abstract
Movements of animals are achieved by coordinated activities of many muscles. To reveal the pattern of muscle
contractions during a behavior, we established an experimental procedure for observing the muscle structure during
its contraction. First, we electrically stimulate the nervous system of an animal to elicit a target movement. Next, theanimal was quickly frozen by soaked in liquid nitrogen during the movement. Last, the dried specimen of the animal
was observed with X-ray micro computed tomography. This allowed us to observe the three-dimensional structures ofmuscle ﬁbres that their contraction was preserved. Examples of the application to the foreleg movements in insects, thepraying mantis, are introduced in this paper.

１．序論
動物の運動は、多数の筋肉の協働的活動によって成り立つ。運動の制御機構を理解するには、運動中の筋活動のパターンを知る必要がある。関節の運動を外部から観察することで各筋繊維に必要な張力を推定する
ことは理論上可能だが、 それには様々な仮定が必要になる1。 例えば、 複数の筋繊維が協同して同一の関節運動を引き起こす場合、それぞれの筋繊維が実際に寄与する割合は運動の計測だけではわからない。また拮
抗筋も活動している場合、運動を達成するのに必要な張力よりも大きな力を発生させなければならない。
筋活動の計測方法の一つとして筋電位記録法があり、この方法では目標の筋繊維に電極を設置することで興奮に伴う活動電位を観察する2,3。複数の筋繊維の活動を記録するにはその数だけ電極を設置する必要があるため、同時に観察できる筋繊維の数には限界がある。一方、筋活動を光学計測する方法もあり、例えば筋肉にカルシウムイオン濃度依存的に蛍光強度が変化するタンパク質を発現させることで、個々の筋繊維の活動を同時に計測できる4。しかし、この方法が適用できるのは遺伝学的操作が容易なモデル生物に限られる。
筋活動を計測する第三の方法として、筋肉形態の観察がある。筋繊維の興奮はその収縮の程度を観測することで推定できる。運動中の筋肉の三次元構造をX線で観察した事例として、ハエの飛翔運動の研究が報告されている5。この研究では、飛翔中のハエを回転させながらX線透過画像を撮影している。そして、飛翔運動の1サイクルを幾つかのステップに分割し、それぞれのステップにおいて異なる角度で撮影したX線透過画
像を多数集めることで飛翔筋の三次元構造を再構成している。この研究では飛翔運動が高頻度で繰り返し行―1―

われる性質を利用しており、低頻度で行われる運動に適用するのは難しい。
著者等はカマキリの捕獲行動を制御する神経機構の解明を目指しており、その研究の一環として前肢運動が筋活動によって調整される機構を調べている。カマキリの場合、前肢運動を繰り返し高頻度で引き起こすのは難しいため、上述の研究とは異なる手法で筋肉形態の観察を試みた。我々が開発した方法では、収縮中の筋肉を液体窒素で急速に凍結し、凍結乾燥した後にX線マイクロコンピュータ断層撮影（ µCT）を行って筋肉の三次元構造を観察する。凍結するタイミングを変えることで、前肢運動の様々な段階で筋肉形態の観察が可能である。本稿では、この手法によるカマキリ前肢筋肉系の観察事例（桑鶴真啓、2021年度修士論文）を紹介する。

２．材料と方法
実験には、研究室で飼育しているオオカマキリ成虫を用いた。オオカマキリ卵嚢を九州大学伊都キャンパ
ス内で採集し、恒温室で孵化させた。孵化したカマキリ若虫にはそのサイズに合わせたフタホシコオロシ若虫を週3回与え、成虫になるまで育てた。4齢以上の若虫は共食いを避けるために個別に飼育した。12L:12Dの明暗条件のもと室温24-27度で飼育した。
カマキリの前肢運動は、神経への電気刺激によって引き起こした。昆虫の胸部は前胸、中胸、後胸の三つの部位からなり、前胸に付着する脚が前肢である。前肢は基節、転節、腿節、脛節、ふ節からなり、転節は
腿節にほとんど融合し、ふ節は捕獲行動には使用されない。そのため、前胸・基節、基節・転節、腿節・脛節の関節が捕獲行動において重要な役割を果たす。このうちの腿節・脛節関節に注目し、その伸展もしくは屈曲の誘発を目指して電気刺激を行った。
前肢の運動は、 前胸に存在する前胸神経節が制御する6。 前胸神経節からは複数の神経が伸びており、 それらは多数の細い神経に枝分かれして筋肉へと到達する。筋肉へと至る神経は主に運動ニューロンの軸索で構成されており、運動ニューロンが興奮すると軸索を伝って電気信号が筋肉へと送られ収縮をひきおこす。
腿節・脛節関節に至る神経は基節を通っているので、基節（ coxa）の電気刺激によって運動ニューロン軸索を人為的に興奮させることで腿節（femur）・脛節（tibia）関節の運動の誘発を試みた（Figure１）。電気刺激のために前肢基節に二ヶ所の穴をあけ、一対のワイヤ電極（銀線、直径100 µm、ニラコ）を刺入した。ワイヤ電極はアイソレータ（ SS-202J、日本光電）を介して電気刺激装置（ SEN-3301、日本光電）に接続した。電極の位置に応じて引き起こされる前肢運動が変化するため、目的の運動が得られるように位置を調整した。電気刺激として正のパルス刺激を用いた。パルス幅は100 µs、パルス周波数は200 Hzに固定し、パルス回数（ 20-100）やパルス電流（1-2 mA）を変化させることで、引き起こされる関節運動の大きさを調整した。

Figure 1. Foreleg movements elicited by electrical stimulation. Positive electrical pulse was used for eliciting foreleg
movements (A). Pulse width, interval, and duration were 100 µs, 5 ms, and 100–500 ms, respectively. Ampere ofcurrent was 1–2 mA. A pair of electrodes was inserted into holes made on the coxa of the foreleg (B). Electrical pulse
stimulation eﬀectively elicited the ﬂexion of the femur-tibia joint (C).
―2―

前肢運動の直後に急速冷凍するために、カマキリ前肢を液体窒素中に落下させる装置を自作した（Figure２）。
電極を刺入したカマキリ前肢を落下装置の先端部に設置し、吊り下がった状態で電磁ロックによって保持した。電気刺激装置からトリガ信号を送ることで電磁ロックを解除し、カマキリ前肢を液体窒素中に落下させた。前肢運動を引き起こすためのパルス刺激と落下させるためのトリガ刺激は同じ電気刺激装置から出力しており、前肢運動の直後に急速冷凍されるように落下タイミングを調整した。
冷凍した前肢は真空凍結乾燥器（ FreeZone 4.5 Liter Benchtop、Model 77500、Labconco）で1時間ほど乾燥させた後、X線µCT（Skyscan1172、Bruker）でX線透過像を撮影し、再構成して三次元構造を取得した。

Figure 2. A custom-made quick-freezing apparatus. The apparatus consisted of a slide rail and a snatch lock (A). The
foreleg was mounted on a rod and suspended above liquid nitrogen (B). When triggered, electrical pulse stimulation wasapplied to the foreleg, and the snatch lock was opened to release the rod simultaneously (C). During the free fall, theﬂexion of the foreleg was observed (Ci and ii). Then, the foreleg was quickly submerged into liquid nitrogen (Ciii) andkept until it was suﬃciently frozen (Civ).

３．結果と考察基節を通る神経の近傍に電極を設置し電気刺激することで、腿節・脛節関節の運動を引き起こすことができた。当初の予想とは異なり、基節の近位部において神経を横切るように電極を離して設置するほうが、神経の近傍に設置するよりも安定的に運動を引き起こすことができた。
パルス電流の大きさによって引き起こされる運動は変化し、低電流では伸展が、高電流では屈曲が引き起
こされる傾向があった。このことは、伸筋を支配する運動ニューロンは比較的低電流で興奮し、屈筋を支配する運動ニューロンは高電流で興奮することを示唆している。パルス回数は運動の大きさに影響をあたえた。
―3―

1回のパルスでは一過的な伸展もしくは屈曲が引き起こされ、 パルス回数を増やすほど大きな運動が引き起こされた。運動中の筋活動を記録した研究では、活動電位の連続発火時間が関節運動の角速度と相関するとの報告がある7。電気パルスの回数を増やすことは、引き起こされる活動電位の連続発火時間を長くし、大きな関節運動を引き起こすと考えられた。
腿節・脛節関節の屈曲もしくは伸展を引き起こした状態で液体窒素中に落下させることで、運動中の前肢の急速凍結に成功した。その後、前肢を１時間かけて凍結乾燥したところ、凍結時の関節角度を保ったまま乾燥させることができた。30分などの短い乾燥時間では関節角度が変化してしまうことがあったため、今回の試料では１時間の乾燥が必要と考えられた。
乾燥した前肢をX線µCTで観察したところ、X線透過画像において筋繊維と思われる線状の構造が観察された。一部の試料では、多数の筋繊維が集まって個々の繊維が確認できない領域がみられた。その領域は乾燥するまえに解凍されてしまったと考えられる。昆虫の体表はクチクラで覆われており、水分の蒸発を防ぐ構造がある。凍結乾燥を効果的に行うには、水分の蒸発を促進させる工夫が必要と思われる。
再構成して三次元画像を取得したところ、筋繊維自体は乾燥のため細くなってみえたが、筋繊維の方向や長さは収縮結果を保持していると考えられた（Figure３）。腿節・脛節関節を電気刺激で屈曲させた前肢では、無刺激の前肢と比べて屈筋の筋繊維が短くなり、繊維方向の変化も観察された。伸展させた前肢では、伸筋
において筋繊維の短縮と方向の変化が観察された。

Figure 3. Virtual sagittal sections of the femur of the foreleg observed with the X-ray micro computed tomography (µCT).
The length of ﬂexor muscle ﬁbers (yellow arrows) frozen after electrical stimulation (B) was shorter than that frozen
without electrical stimulation (A).

４．まとめ
以上の結果から、本研究で開発した手法は、筋収縮時の筋骨格系の三次元構造観察に利用できることが示された。今後、電気刺激と落下のタイミングを調整することで、運動の初期、中期、後期での筋収縮を観察することができ、運動中の筋繊維構造の時間的変化を追うことが可能になると期待される。また、電気刺激方法の改良により、腿節・脛節関節だけでなく、他の関節運動や捕獲行動に似た前肢運動への適用を計画している。
それらの研究を進めることで捕獲行動中の前肢運動の制御機構を解明するのが、著者らの最終的な目標である。
―4―

謝辞
X線µCTによる観察にあたり、九州大学中央分析センターの渡辺美登里先生には多数の有益なご助言をいただきました。九州大学理学部生物学科の川畑俊一郎先生および柴田俊生先生には真空凍結乾燥器の利用を快く許可していただき、使用方法をご教示いただきました。また、本研究は科学研究費補助金（21K06269）の支援をうけて実施しました。以上のご助力やご支援に厚く御礼申し上げます。

参考文献
1

David, S., Funken, J., Potthast, W. & Blanke, A. Musculoskeletal modelling of the dragonﬂy mandible system as an
aid to understanding the role of single muscles in an evolutionary context. J. Exp. Biol. 219, 1041–1049 (2016).

2

Günzel, Y., Schmitz, J. & Dürr, V. Locomotor resilience through load-dependent modulation of muscle cocontraction. J. Exp. Biol. 225, (2022).

3

Santer, R. D., Yamawaki, Y., Rind, F. C. & Simmons, P. J. Motor activity and trajectory control during escapejumping in the locust Locusta migratoria. J. Comp. Physiol. A 191, 965–975 (2005).

4

Azevedo, A. W. et al. A size principle for recruitment of drosophila leg motor neurons. Elife 9, 1–36 (2020)..

5

Walker, S. M. et al. In Vivo Time-Resolved Microtomography Reveals the Mechanics of the Blowﬂy Flight Motor.
PLoS Biol. 12, (2014)..

6

Fujiki, K., Nagase, M., Takaki, K., Watanabe, H. & Yamawaki, Y. Three-dimensional atlas of thoracic ganglia in
the praying mantis, Tenodera aridifolia. J. Comp. Neurol. 528, 1599–1615 (2020)..

7

Burrows, M. & Morris, O. Jumping and kicking in bush crickets. J. Exp. Biol. 206, 1035–1049 (2003).

―5―

短鎖エラスチン様ペプチド・(FPGVG)n アナログの重金属捕集剤への応用
巣山慶太郎、野瀬健

九州大学基幹教育院

Application of short elastin-derived peptides (FPGVG)n analogs as heavy metal ion
scavenging agents
Keitaro Suyama, Takeru Nose

Faculty of Arts and Science, Kyushu University

Abstract
ELPs (elastin-like peptides), which are functional peptides derived from the elastic protein elastin, exhibit reversible
temperature-responsive self-assembly. Since ELPs composed of natural amino acids, they have been attracting attention
as stimuli-responsive biomaterials with small environmental impact. Using these properties, we developed a functional
peptide that can be applied as a scavenger to precipitate and remove harmful heavy metals in the environment.
Previously, we developed synthetic ELP analogs, (FPGVG)n, that exhibit strong self-assembly ability with a short chain(approximately 15–20 residues) by substituting amino acid residues of a characteristic repetitive sequence VPGVG
derived from elastin. In this study, we developed novel ELP analogs by conjugating a metal-binding sequence to the
FPGVG and its analog sequences and evaluated their removal eﬃciency of heavy metal ions in solution. As a result, it
was demonstrated that these peptides can be applicable as cadmium ion scavengers with high removing eﬃciency.

１．はじめに近年、地球環境の保全ならびに持続可能な循環型社会の構築という観点から、生体適合性や環境中での分解性に優れた「生体や環境に優しい」
分子素材が注目を集めている。特に、機能性ポリアミノ酸・ペプチドに由来する分子材料は、一般的に環境負荷の小さな天然アミノ酸から構成されるため、石油等の限りある化石資源を原料とする機能性材料の代替素材として注目を集めている。弾性タンパク質・エラスチン由来の繰り返し配列を模倣した合成ペプチド・ELP（elastin-like peptide）
は、水溶液中で温度変化に応答して溶解・凝集状態を可逆的1）に変換可能でいわゆる温度応答性の自己集合・解離を示す（ Figure 1）。この特性を利用し、ELPは生体適合性の高い薬物送達システムの薬物送達担体 2）として、また、機能性材料 3）としての応用が期待されている。

Figure 1. Temperature responsive self-assembly of ELPs.
―6―

天然エラスチンに由来するELPは、Val-Pro-Gly-Val-Gly（ VPGVG）の繰り返し配列からなるポリペプチドであり、これは現在のELPの研究において最も幅広く用いられている配列であるが（ Figure 2A）、自己集合を示すためにはアミノ酸200残基以上の長鎖ペプチドとすることが必要である。 こうした中、 当研究室では、Phe-ProGly-Val-Gly（ FPGVG）の繰り返し配列からなるELPが、15~25残基という短鎖で高い自己集合を発揮することを4）。このような短鎖ELPは合成や分子構造のアレンジが行いやすく、刺激応答性の分子素見出した（ Figure 2B）

材として有用であると考えられる。そこで、当研究室では（FPGVG）
配列のペプチドをベースとして、短鎖ELPの自己集合能に重要な構造要因の検討、短鎖ELPの機能性分子としての応用に関する研究を行ってきた。

Figure 2. Peptide sequences of ELPs. (A) (VPGVG)n: a representative ELP derived from natural elastin. (B) (FPGVG)n:an improved ELP showing self-assembly ability with short peptide chain.

近年、ELPの利用法として環境中の重金属イオン等の有害物に対する捕集剤（スカベンジャー）としての応用が研究されている。 カドミウムおよびカドミウム含有化合物をはじめとする産業廃水中の有毒な重金属イオンは、様々な神経疾患や癌を誘発する有害物質であり、土壌や環境水からカドミウムイオンを効率的に除去する手法の開発は重要な研究課題である。 現在までに、 カドミウムイオンを除去するための一般的な方法として、化学沈殿、膜分離、イオン交換、逆浸透、ポリマーまたはカーボンナノコンポジット吸収剤といった多様な処理法が検討されてきたが、これらの方法はコストが高い、吸着剤の再生が困難な場合があるなどの課題がある。さらに、既存の手法よりも環境に優しい金属除去法の開発の需要も高まっている。重金属やマイクロプ
ラスチックによる環境汚染が問題となる中、それらを吸着・除去可能な分子素材を、ペプチドやタンパク質を母体として調製することができれば、 環境影響が小さな捕集剤として非常に有用である。 本研究では、 金属
結合性のペプチド配列をELPと融合させ、ペプチドベースの金属捕捉剤を開発することを目的として、短鎖で高い自己集合能を発揮する（ FPGVG）配列の4回繰り返しのELP（ F4）に、カドミウムなどの重金属イオンに結合することが既知であるヘキサペプチドAla-Ala-Asp-Ala-Ala-Cys（ AADAAC）
配列5）を組み合わせたELPアナログ・
AADAAC-F4（ Figure 3）を合成し、その金属除去能や金属イオンとの相互作用について検証を行った6）。さらに、
F4と同等の自己凝集能を示す短鎖型のELPアナログを開発し、それらを用いた検討も実施した。本稿では、それらの研究概要を、特に中央分析センターでの測定実験を中心に解説する。

Figure 3. Chemical structures of the synthesized metal-binding peptide AADAAC-F4.
―7―

２．実験方法
金属結合性ELP・AADAAC-F4およびそのアナログ体は、ABI433A peptide synthesizer（ Applied Biosystems）を用いたFmoc固相合成法により合成した。 得られたペプチドの自己集合能は、 温度調節機能付き分光光度計
JASCO V-660（ JASCO Co.）を用いたペプチド水溶液の濁度測定により評価した。AADAAC-F4をTris-HCl緩衝液（50.0 mM Tris, 599 mM NaCl, pH 8.0）に10 mg/mL（4.26 mM）の濃度で溶解し、0.5˚C/minの割合で溶液温度を上昇させながら溶液の濁度を追跡した。ペプチドの自己集合に伴う濁度上昇が観測された場合、濁度の上昇量が最大値の50%に達した時の温度を相転移温度として算出した。 また、 ペプチドに対して1当量のCdCl2またはZnCl2を含む溶液でも同様の測定を行い、自己集合に対する重金属イオンの影響を評価した。
AADAAC-F4を用いた水溶液中の重金属イオンの除去効率は、 九州大学中央分析センター（伊都地区）に設置されている誘導結合プラズマ質量分析装置7500c ICP-MS system（ Agilent Technologies）を用いた金属濃度の定量、あるいはJASCO V-660を用いた比色定量分析により評価した。AADAAC-F4をTris-HCl緩衝液（ 50.0 mM
Tris, 599 mM NaCl, pH 8.0）に10 mg/mL（ 4.26 mM）の濃度で溶解し、各種重金属イオンをペプチドに対して1当量となるように添加した。この溶液を4˚Cで終夜撹拌し、40˚Cで1時間インキュベートした後、遠心分離により金属を吸着したペプチドの凝集体を沈殿させた。その後、上清に残留した金属イオンの濃度を、キシレノー
ルオレンジを指示薬とする比色分析もしくはICP-MSにより定量した。測定対象はCd2+、Zn2+、Ni2+およびMn2+とし、それぞれのイオンの塩化物の水溶液（1.0 Mの硝酸を含有）をペプチド溶液に添加した。
また、Cd2+存在下におけるAADAAC-F4の凝集体形成について、 動的光散乱（ DLS）分析よる粒度分布測定、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡を用いたペプチド凝集体の観察により解析を行った。それぞれの実験に用いたAADAAC-F4溶液は、 濁度測定に用いたものと同様に調製した。DLSの測定には、Zetasizer Nano
ZS
（ Malvern Instruments Ltd）を使用し、 測定温度を0–50˚Cで変化させながら測定した。 光学顕微鏡による
AADAAC-F4の凝集体の解析は、Leica DM IL LED（ Leica Microsystems CMS）
を用いて実施し、顕微鏡ステージの温度調節装置Thermo Plate TP-CHSQM（ Tokai Hit Co., Ltd.）を用いて、溶液温度を4–40˚Cで変化させながら観察した。走査型電子顕微鏡を用いたペプチド凝集体の解析では、九州大学中央分析センター（伊都地区）の走査型電子顕微鏡SU3500（ Hitachi High-Tech Corporation）を使用した。金属結合性試験と同様の条件で調製した
AADAAC-F4溶液に、ペプチドに対して1当量のCd2+を添加し、25˚Cで風乾した。これを白金コーティングし、加速電圧5.00 Vで観察した。 また、Cd2+を添加していないAADAAC-F4溶液を用いて、 同様の観察を行った。
さらに、AADAAC-F4アナログを用いた各種測定も同様の手法により実施した。

３．実験結果3.1. AADAAC-F4の濁度測定による自己集合能の評価
金属結合性ペプチド・AADAAC-F4をFmoc固相合成法により合成し、その温度依存性な自己集合活性を濁度測定により検証した（ Figure 4）。濁度測定では、AADAAC-F4をTris-HClバッファー（ pH 8.0）中に10 mg/mL（ 4.26 mM）の溶液として調製した。そして、この溶液温度を変化させながらペプチドの自己集合による溶液の濁度変化を追跡し、溶液の濁度が最大値の50%に到達した時の温度を相転移温度として算出した。このペ
プチドを金属捕集剤として適用するためには、ペプチドが金属イオンとの相互作用を形成しつつ特定の温度で自己集合を示すことが必要となる。ELPの自己集合は溶液中の塩濃度が高いほど促進されるため、海水と同程度の塩濃度となるように3.5%（ 599 mM）のNaClをTris-HClバッファーに添加し、AADAAC-F4の自己集合能を調整した。その結果、AADAAC-F4は温度上昇に伴って濁度の上昇を示し、相転移温度は45.2˚Cと算出された。この濁度変化は可逆的であり、冷却によって濁度は初期値へと戻った。一方、このペプチドに対して1当量のCd2+を添加した場合、自己集合能が劇的に向上し、相転移温度は2.2˚Cまで低下した（ Figure 4A）。
これは、ペプチドのAADAAC配列中のアスパラギン酸とシステインにCd2+が配位することにより、ペプチド―8―の疎水性が大幅に向上するためであると考えられた。加えて、Cd2+存在下では、冷却による溶液の濁度変化が遅く、ペプチドが非常に安定な凝集体を形成していることが示唆された。また、Cd2+と同様にAADAAC配列への親和性が報告されているZn2+が溶液中に存在する場合にも、AADAAC-F4の自己集合能の増強が確認された（Figure 4B）。これらの結果より、AADAAC-F4は、Cd2+やZn2+等の重金属イオンが存在しない時には高い水溶性を示し、金属と結合すると強固に凝集するという、金属捕集剤として利用するのに理想的な性能を有することが明らかとなった。

Figure 4. Turbidity proﬁles of AADAAC-F4 with heating (solid lines) and cooling (dashed lines). (A) Turbidity changesof AADAAC-F4 in Tris–HCl buﬀer solution (50.0 mM Tris, 599 mM NaCl, pH 8.0) in the absence (blue lines) andpresence (red lines) of 4.26 mM CdCl2. (B) Turbidity changes of AADAAC-F4 in Tris–HCl buﬀer solution (50.0 mM
Tris, 599 mM NaCl, pH 8.0) in the absence (blue lines) and presence (yellow lines) of 4.26 mM ZnCl2.

3.2. AADAAC-F4を用いた水溶液中の金属イオンの除去
AADAAC-F4を重金属イオン捕集剤として利用できるかを調べるため、AADAAC-F4を用いた水溶液中の金属イオンの除去実験を行った（Figure 5）。ペプチドと重金属イオンを 50 mM Tris-HCl（pH 8.0）に溶解し、この溶液を4˚Cで終夜撹拌した。その後、溶液を40˚Cで1時間インキュベートした後、遠心分離により金属を吸着したペプチドの凝集体を沈殿させ、上清に残留した金属イオンの濃度をICP-MSにより定量した。

Figure 5. Schematic illustration of the metal-removing test using AADAAC-F4.

試験を行った結果、AADAAC-F4と Cd2+を 1:1 の比率で溶解した場合（どちらも 4.26 mM）、上清中に残留したCd2+の濃度はコントロールと比較して大幅に減少し、 除去率は 86.7%と算出された（ Figure 6A）。 これ
は、AADAAC-F4が自己集合によって形成された凝集体にCd2+を高効率で捕捉できることを示している。 また、他の重金属イオンについても除去試験を実施したところ、金属イオンの除去率はZn2+では62.3%、Ni2+では50.6%と中程度にとどまり、Mn2+では有意な金属イオン除去は観測されなかった（ Figure 6B–D）。今回の実験におけるAADAAC-F4による金属イオンの結合親和性・除去能は、HSAB則（ Hard and Soft Acids and Bases）
で定性的に説明が可能であった。 即ち、AADAAC配列の金属結合部位は、 ペプチドの末端アミノ基、 アス
パラギン酸のカルボキシレート、 およびシステインのチオラート基で構成されており、 本実験の条件ではSoftな塩基であるチオラート基による金属結合が主要な結合部位となるため、Softな金属であるCd2+の結合性、―9―除去率が最も高くなったと考えられた。特筆すべきことに、溶液中に高濃度で存在するNa+イオン（ 599 mM）
は、重金属イオンのペプチドへの結合にほとんど影響を与えなかった。このことから、AADAAC-F4は、海水等の環境中で重金属を回収する際に有用であることが示唆された。
さらに、AADAAC-F4とCd2+の濃度比を変化させ、 キシレノールオレンジを用いた比色定量分析により更なる除去試験の条件検討を行った（ Figure 7）。その結果、Cd2+の除去率はペプチドとCd2+のモル濃度比に応じて直線的に変化し（ Figure 7A）、少し過剰（ 1.3当量）のAADAAC-F4を使用することで溶液中のCd2+をほぼ完全に除去することが可能であった（Figure 7B）。

Figure 6. Remaining ratio of each heavy metal ion after treatment with AADAAC-F4. (A) Cd2+, (B) Zn2+, (C) Ni2+, and (D)Mn2+. *P < 0.05 in a t-test between the concentration after treatment with the peptide compared to that of the control.

Figure 7. Concentration dependence of removing eﬃciency of Cd2+ by AADAAC-F4. (A) Relationship between themolar ratio of AADAAC-F4: Cd2+ and the removal rate of CdCl2. (B) Remaining ratio of Cd2+ in supernatant of CdCl2
solution (3.19 mM) was measured after treatment with 10 mg/mL (4.26 mM, 1.3 eq) of AADAAC-F4.

3.3. Cd2+存在下におけるAADAAC-F4の凝集体形成についての検証
AADAAC-F4と金属イオンの相互作用について調べるため、Cd2+存在下、 非存在下におけるペプチドの凝集体の形成に関して更なる検証を行った。まず、AADAAC-F4水溶液の温度上昇に伴う凝集体の形成について、DLSによる粒度分布の測定を行った（ Figure 8）。10 mg/mLのAADAAC-F4溶液でDLS測定を行った結果、
AADAAC-F4の粒径は、10～40˚Cにおいては200 nm 程度であった。濁度測定においては、この温度範囲では
AADAAC-F4溶液の濁度上昇は見られなかったが、AADAAC-F4 は相転移温度未満でもµmオーダーより小さな粒径をもつ微小な凝集体を形成していることが示唆された。 一方、 溶液の温度が 50˚Cに上昇すると、 凝集体の粒径が1–2 μmに増大した（ Figure 8A）。このことから、AADAAC-F4は、相転移温度より低い温度で形成した微小な凝集体同士が温度上昇に伴って融合し、µmオーダーの粒子に成長するという、 段階的なプ
ロセスによって自己集合を示すと考えられた。また、Cd2+存在下でDLS 測定を行ったところ、AADAAC-F4の粒径は 5˚C以上で直ちに数µm程度まで増大した（Figure 8B）。この結果は、前述の濁度測定の結果を支持するものであった。
― 10 ―

Figure 8. Particle size distribution of AADAAC-F4 analyzed by DLS measurement. (A) 10 mg/mL of AADAAC-F4
solution. (B) 10 mg/ml of AADAAC-F4 solution with equimolar amount of CdCl2.
続いて、AADAAC-F4の凝集体形成過程を光学顕微鏡により観察した（ Figure 9）。10 mg/mLのAADAAC-F4水溶液は、10˚Cでは均一な溶液であったが、40˚Cに加熱すると、 直径約3 µmの球状の凝集体が観察された（Figure 9A, B）。一方、ペプチドと等モル量のCd2+を含むAADAAC-F4水溶液では、球状の凝集体が4˚Cという低温から観察された（ Figure 9C）。これらの結果は、AADAAC-F4の凝集体の形成と解離が温度に依存すること、また、Cd2+の存在下では凝集体の形成が著しく促進されることを示しており、これまでの濁度測定およびDLS測定の結果と一致していた。

Figure 9. Optical microscopy images of AADAAC-F4 in solution. Images of AADAAC-F4 solution (10 mg/mL) at (A)10˚Cand (B) 40˚C. (C) AADAAC-F4 solution (10 mg/mL) in the presence of equimolar amounts of Cd2+ at 4˚C. Scalebar = 50µm.
ペプチドの凝集体形成に関してさらに検証するため、走査型電子顕微鏡を用いたAADAAC-F4の凝集体の観（ 10 mg/mL in 50.0 mM Tris, 599 mM NaCl, pH 8.0）から察を行った
（ Figure 10）。Cd2+を含まないAADAAC-F4溶液
調製したサンプルでは、AADAAC-F4の自己集合によって形成された直径5～20 µmの球状粒子が観察された（ Figure 10A）
。また、高真空中で割断された球状粒子が観察され、これらのペプチド粒子は、粒子の内部に多数の小さな正方形の結晶を含んでいた（ Figure 10B）
。これは、Trisバッファーに追加されたNaClがサンプルの乾燥の過程で析出した結晶であると考えられた。一方、
Cd2+を含む AADAAC-F4 溶液を用いたサンプルの場合、直径5 µm程度の多数の粒子が観察され、これらの凝集体に金属塩の結晶が内包されている様子が観察された（ Figure 10C, D）。従って、AADAAC-F4は、凝集体内部にカドミウムをはじめとする重金属の塩を包含しながら沈殿することで、溶液中からこれらの金属を除去可能であることが示唆された。加えて、これらのSEM 観察の結果から、AADAAC-F4の自己集合能がCd2+の存在によって大幅に増幅されることが裏付けられた。即ち、
Cd2+が存在しない場合、AADAAC-F4は比較的弱い自己集合能しか示さないため、ペプチドの凝集体は溶液の乾燥によりペプチドが濃縮されてから形成されると推測される。 その際、ELPは形成された凝集体同士がさらに融合して大きな凝集体を形成するため、 比較的大きな粒子が観察されたと考えられた。 一方、Cd2+の存在下では、AADAAC-F4はCd2+との結合により疎水性が向上するため、自己集合能が著しく増強されると考え― 11 ―

られる。このため、多数の安定なコアセルベートがほぼ同時に形成・沈殿したことにより、直径5 µm程度の相対的に小さな粒子が観察されたと考えられた。このことから、AADAAC-F4 はCd2+の存在下で直径数マイク
ロメートルの球状ペプチド粒子を迅速に形成・沈殿すると考えられ、これは、このペプチドをCd2+捕集剤として使用する際に、溶液から簡単に分離可能であるという利点があることを示した。

Figure 10. SEM image of self-assembled structure of AADAAC-F4 coacervated at 25˚C.
(A), (B): SEM images of the coacervate of AADAAC-F4 in the absence of Cd2+. The magniﬁcations for the images are
200x for (A) and 1, 500x for (B). (C), (D): SEM images of the coacervate of AADAAC-F4 in the presence of Cd2+. The
magniﬁcations for the images are 300x for (C) and 3,000x for (D).

４．まとめ
短鎖で高い自己集合能を示すELP・（FPGVG）nに金属結合性配列AADAACを縮合した新規金属結合性ペプ
チド・AADAAC-F4を合成し、その自己集合特性の調査と、重金属イオンの捕集剤としての応用について検証した。 濁度測定による自己集合能の調査の結果、AADAAC-F4は非存在下で高い水溶性を示し、 金属の結合により凝集することから、 金属捕集剤として理想的な性能を有することが判明した。 そこで、 このペ
プチドを用いた金属除去試験を行った結果、AADAAC-F4 はCd2+を高い効率で除去可能であった。 さらに、
AADAAC-F4の凝集体の走査型電子顕微鏡による観察の結果、 このペプチドはCd2+の存在下で直径数マイク
ロメートルの小さな球状粒子を急速に形成・ 沈殿し、 溶液から容易に分離できることが示唆された。 従って、AADAAC-F4は水溶液中の重金属イオンの高効率な捕集剤として利用可能であることが示された。本研究の結果から、短鎖ELPに金属イオンへの結合性を持つオリゴペプチドもしくは分子を組み合わせることにより、さまざまな金属イオンに対して適用可能なペプチド性金属捕集剤を開発できることが明らかとなった。
一方、このような短鎖ELPの温度応答性分子素材としての応用を促進するには、より短く、合成が容易なアナログを開発する必要があると考えられる。そこで当研究室では、（ FPGVG）
nのアミノ酸残基を置換あるいは短縮することにより、さらに高い自己集合能を示すELPの開発を行った（Figure 11）。その結果、（FPGVG）
配列の5回繰り返し配列をもつELPである（FPGVG）5を母体として、N末端のPhe残基のみをTyrやTrpに置換しn― 12 ―

たアナログであるF5-F1YやF5-F1Wがより高い自己集合能を示すことを見出した 7）。さらに、繰り返し配列
FPGVGの最後のGly残基を削除し、配列を短縮したアナログである（ FPGV）
4が、16残基という短鎖でありな
8）がら（ FPGVG）。加えて、走査型電子顕微鏡を用いた観5と同等の自己集合能を有することも明らかとした察により、これらのアナログも温度上昇に伴って球状の凝集体を形成することが判明しており、（ FPGVG）
n
配列と同様に温度応答性分子素材として利用可能であることが示唆された（ Figure 12）。実際に、（ FPGV）
4に
金属結合性配列を付加した金属結合性短鎖ELP・AADAAC-（FPGV）
4を新たに合成して検討を行った結果、こ8）のペプチドがCd2+やZn2+に対する高効率な捕集剤として利用可能であることが明らかとなった（ Figure 13）。

これらの実験結果は、高い自己集合能を示す短鎖ELPが得られたことに加え、短鎖ELPはアミノ酸残基の置換や短縮によって、自己集合能を自在に制御可能であること、また、これらの短鎖ELPに機能性ペプチドや機能性分子を組み合わせて、新たなペプチド性分子素材を開発できることを示した。これは短鎖ELPの応用研究の幅を広げる重要な知見であり、今後のさらなる研究展開が期待される。

Figure 11. Turbidity profiles of short ELP analogs with heating. (A) Turbidity changes of F5-F1Y (red solid lines) andH-(FPGVG)5-OH (black dashed lines). (B) Turbidity changes of F5-F1W (red solid lines) and H-(FPGVG)5-OH (black dashedlines). (C) Turbidity changes of H-(FPGV)4-NH2 (red solid lines) and H-(FPGVG)5-NH2 (black dashed lines). Each peptide
was dissolved in phosphate buﬀer (27.4 mM Na2HPO4, 17.8 mM NaH2PO4, pH 7.4) at a concentration of 10 mg/mL.

Figure 12. SEM image of self-assembled structure of (A) F5-F1Y, (B) F5-F1, and (C) H-(FPGV)4-NH2.

Figure 13. Newly developed (FPGV)4-based metal-bound short ELP: AADAAC-(FPGV)4. (A) Chemical structures of
AADAAC-(FPGV)4. Remaining ratio of (B) Cd2+ and (C) Zn2+ after treatment with 1.0 mg/mL of AADAAC-(FPGV)4.
The molar concentration ratio of AADAAC-(FPGV)4 and metal ion was 2:1.
― 13 ―

謝辞
本研究は、科学研究費助成金（助成番号JP19H04303 および JP20K20638）の支援により実施しました。また、7500c ICP-MS systemおよび走査型電子顕微鏡SU3500については九州大学中央分析センターの装置を利用し、同センターの渡辺美登里助教の協力のもと測定を行いました。厚くお礼申し上げます。

参考文献
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― 14 ―

銅ナノ粒子担持バイオマス炭素電極の合成と二酸化炭素転換への応用
吉原直記、浦川晃希、與田拓哉、加藤貴史
福岡大学工学部化学システム工学科

Synthesis of Copper Nanoparticle loaded Carbon Electrodes Derived from Woody-biomass
and Electrochemical Application for Carbon Dioxide Conversion
Naoki Yoshihara, Kouki Urakawa, Takuya Yoda, Takafumi Kato

Department of Chemical Engineering, Fukuoka University

Abstract
Metal loaded carbon materials have been extensively studied as electrocatalysts for carbon dioxide reduction reaction(CO2RR) and oxygen reduction reaction (ORR). Recently, the carbon material derived from woody-biomass have attracted
attention as promising support electrodes owing to high speciﬁc surface area and excellent electrical conductivity. In thisstudy, we synthesized the copper (Cu) nanoparticle loaded carbon electrodes derived from woody-biomass for CO2RR
by different impregnation methods. From the structure characterization of Cu nanoparticle loaded carbon electrode, acombination of woody-biomass, Cu precursor, and carbonization scheme played a crucial role for particle size and chemical
state on Cu nanoparticles. Furthermore, we demonstrated the hydrocarbon formation by CO2RR on the Cu nanoparticle
loaded carbon electrodes synthesized from lumber.

1 ．はじめに
近年、世界規模で経済発展が進んだ一方で、エネルギーの急激な消費に伴う温室効果ガスの排出によって、平均気温上昇や海水面上昇といった環境問題が顕在化している。しかしながら、これら温室効果ガスの発生に起因する化石燃料由来のエネルギー依存は、2000 年代以降、先進国の人口増加率の低下や省エネルギー技術の発展により、
その伸び率は一時的に低下したものの、現在では再び上昇している。そのため、二酸化炭素（CO2）
排出量と森林などからの吸収量とのバランスをとることを目的として、余剰となる排出 CO2 を固定化する技術
開発が、多くの研究機関で進められている。
二酸化炭素の電気化学還元反応（CO2RR）は、固定化技術の一種であり、室温大気圧下において CO2 を燃料や化成品といった有用物質に転換できることから近年注目されている。CO2RR は、電極となる金属表面でのCO2 吸着力により生成物選択性が異なることが理論計算から明らかにされている [1]。例えば、CO2 吸着力の強い鉛（Pb）や錫（Sn）は還元反応による CO 結合の切断が起こりにくく、
CO2 分子構造を維持したギ酸（HCOOH）
が選択的に生成される。また CO2 吸着力の弱い金（Au）や銀（Ag）では、CO2 が一酸化炭素（CO）に還元されて直ぐにその表面から脱離するため、選択的な CO 生成となる。一方で、CO2 に対して適度な吸着力を有する銅（Cu）は、その表面で CO2 が完全に還元されるため、メタン（CH4）やエチレン（C2H4）といった炭化水素に転換される [2-5]。また銅表面での CO2RR については、その化学形態によって特異なメカニズムが発現する
ことが分かっており、なかでも酸化銅（Cu2O）表面ではアルコールが生成することも報告されている [6-10]。
― 15 ―

木質バイオマスは、持続可能な資源として古くから構造材や機能材などに利用されてきた。なかでも木質
バイオマスを熱処理して得られる炭素材料は、その特徴的な多孔質構造や優れた電気伝導性から吸着材やエ
ネルギー貯蔵材に応用されてきた。さらに、高表面積や化学的安定性といった物性から、近年は触媒担体や電極支持体への利用が期待されている。炭素材料を触媒や電極として応用する場合は、化学的な活性点を構築する必要があるため、炭素表面への金属ナノ粒子の担持や、炭素構造内へのヘテロ原子のドーピングといった処理が求められる。既報研究では、石油化学原料を熱処理して得られた炭素材料に金属ナノ粒子を担持したものや [11-12]、ヘテロ原子をドーピングさせたものを電極として用いた CO2RR が実証されているが [13-15]、これらは炭素材料を一旦合成した後、追加処理により活性点を構築するものであった。
本研究では、銅ナノ粒子を担持したバイオマス由来炭素材料の合成法として、比較的簡易な銅前駆体を木質
バイオマス原料に含浸させた後に熱処理する一段階法と、既報にある炭素材料を合成した後に銅前駆体を含浸させ熱処理する二段階法を選定した。そして、各合成法にて得られた炭素材料のキャラクタリゼーションを通じて、CO2RR に適した電極構築のための合成指針を得ることを目的とした。さらに、実際の間伐材をバイオマス原料として用いた銅ナノ粒子担持炭素電極を合成し、その CO2RR 性能を評価した。

2 ．実験方法
2. 1. 銅ナノ粒子担持炭素材料の合成
本研究では木質バイオマス原料として、
真空乾燥させたコナラ木粉（Quercus powder）およびコーヒー粕（Coﬀee
ground）をそれぞれ使用した。また銅ナノ粒子の前駆体には、硝酸銅（II）三水和物（Cu(NO3)2・3H2O）および塩化銅（II）二水和物（CuCl2・2H2O）の二種類を選定した。木質バイオマス原料への銅前駆体の含浸は、1.0
mol/L の銅水溶液中に原料を投入し、スターラーで 24 h 撹拌することで行った。撹拌後の試料は吸引ろ過した後、50 ℃に設定した乾燥器内で 24 h 以上乾燥させた。
Fig. 1 には、本研究にて実施した炭素材料の合成フローを示す。一段階法による銅ナノ粒子担持炭素材料の合成は、銅前駆体を含浸させた木質バイオマス原料を管状電気炉内に設置した後、Ar 雰囲気下にて 800 ℃まで昇温し、同温度を 30 min 保持することで、銅ナノ粒子の形成、担持、および木質バイオマスの炭化を同時に行った。一方、二段階法では木質バイオマス原料を一旦炭化させた後、銅前駆体を含浸させ、400 ℃の Ar
雰囲気下で 15 min 加熱することで銅ナノ粒子を形成、担持させた。合成後の炭素材料は、イオン交換水にて十分に洗浄した後、200 ℃に設定した真空乾燥器内で 24 h 乾燥させた。さらに木質バイオマス原料のみを熱処理した炭素材料も合成し、銅前駆体の含浸工程の有無に伴う炭素構造の変化についても調査した。

Figure 1. Schematic of synthesis of the Cu nanoparticle loaded carbon materials derived from woody-biomass.
― 16 ―

2. 2. 炭素材料のキャラクタリゼーション
合成した炭素材料の構造は、走査型電子顕微鏡（SEM:JEOL、JSM-6060）、透過型電子顕微鏡（TEM:JEOL、
JEM-2100F）、および熱重量分析装置（TG: 島津製作所、TGA-50M）を用いて分析した。また、炭素材料表面における銅ナノ粒子の分布はエネルギー分散型 X 線分光装置（TEM-EDS）にて確認した。さらに、銅ナノ粒子の化学形態は X 線回折装置（XRD: 島津製作所、XRD6100）および X 線光電子分光装置（XPS: 島津 /KRATOS、AXIS-165）を用いて評価した。

2. 3. 二酸化炭素の電気化学還元反応（CO2RR）
H 型電気化学セル内に電解液となる 0.1 mol/L に調製したりん酸水素カリウム（K2HPO4、KH2PO4）水溶液を注ぎ、両セル間はナフィオン膜で隔離した。対極に白金板、参照電極に銀 / 塩化銀（Ag/AgCl2）電極、作用電
極には合成した銅ナノ粒子担持炭素材料をそれぞれ電極として用いた。CO2 ガスを 50 mL/min にてカソード側
セル内に供給しながら、電気化学測定装置（イーシーフロンティア、ECstat-301）を用いて、リニアスイープ
ボルタンメトリー（LSV）にて合成した銅ナノ粒子担持炭素電極上にて CO2RR を発生させた。反応時に排出された気体生成物は、ガスクロマトグラフ（GC: 島津製作所、GC-8APF（FID）、GC-8AIT（TCD））にて、液体生成物は高速液体クロマトグラフ（HPLC: 日本分光）にてそれぞれ分析した。

3 ．結果と考察
3. 1. 銅ナノ粒子を担持したバイオマス炭素材料の表面構造
木質バイオマス原料、銅前駆体、および合成フローの違いによる炭素材料の表面構造の変化を SEM にて観察した。銅前駆体を含浸せずに合成した炭素材料では、木質バイオマス原料であるコナラ木紛およびコーヒー
粕を用いた場合、それぞれ数十 µm の空隙を含む炭素構造体が観察された（Fig. 2a, 2f）。また、各合成フローを用いて木質バイオマス原料から生成した炭素材料は、銅前駆体の違いによって表面構造が大きく異なった。
コナラ木粉に硝酸銅を銅前駆体として含浸した炭素材料は、含浸なしのものと比較して、その表面が荒れて細かな凹凸が増加した（Fig. 2b, 2c）。その一方で、塩化銅を前駆体とした場合は表面の欠損が少なく、含浸なしのものとほぼ同様の構造であった（Fig. 2d, 2e）。また、一部の合成条件では、炭素表面に担持された銅と考えられる粒子状の構造体が確認でき、特に、塩化銅を銅前駆体とし一段階法にて炭化処理した場合では、粒径が数百 nm 程の粒状物質が炭素表面に存在していた（Fig. 2d）。銅前駆体の違いによる表面構造については、コー
ヒー粕を原料としても同様の傾向を示した（Fig. 2g-2j）。

Figure 2. Scanning electron micrographs of the Cu nanoparticle loaded carbon materials derived from (a-e) Quercus
powder and (f-j) coﬀee ground. All scale bars are 10 µm.
― 17 ―

Figure 3. Transmission electron micrographs of the Cu nanoparticle loaded carbon materials derived from coﬀee groundby (a, b) one-step and (c, d) two-step heat treatment. (a, c) Cu(NO3)2 and (b, d) CuCl2 were utilized as copper precursor,
respectively. (e-h) The corresponding EDS element mapping images for copper.
様々な合成条件にて作製した炭素材料について、その表面に担持された銅ナノ粒子の形態を TEM-EDS にて分析した。Fig. 3 には、コーヒー粕を原料とした銅ナノ粒子担持炭素材料の TEM 像および銅の EDS マッピン
グ像を示す。硝酸銅を銅前駆体とした炭素材料においては、一段階法のもので粒径が 10 ～ 50 nm 程度、二段階法のものでは 100 ～ 700 nm の比較的大きな銅ナノ粒子が炭素表面に分散して担持されていることが確認された。一方、塩化銅を前駆体とした場合は、一段階法でのみ数十 nm の銅ナノ粒子が観察されたが、二段階法
ではナノ粒子は確認されなかった。銅ナノ粒子の形成については、コナラ木粉を原料とした炭素材料においても同様の傾向がみられた。

3. 2. バイオマス由来炭素材料に担持された銅ナノ粒子の化学形態
上述したとおり、CO2RR において電極となる金属元素種は、生成物選択性に強く影響する因子の一つである。
金属銅表面では、他の金属と比較して適度な CO2 吸着力が発現されるため、銅電極上では電気化学還元反応により CO2 が炭化水素に転換され、酸化銅（Cu2O）表面では、アルコールへの転換も可能となる。そこで、本研究にて合成した炭素材料表面に存在する銅ナノ粒子の化学形態を X 線回折（XRD）装置および X 線光電子
分光（XPS）装置にてそれぞれ分析した。
Fig. 4 には、合成した銅ナノ粒子担持炭素材料、銅前駆体を含浸せずに熱処理した炭素材料、金属銅、酸化銅粉末（CuO および Cu2O）の XRD プロファイルをそれぞれ示す。一段階法にて合成した銅ナノ粒子担持炭素
材料の XRD プロファイルからは、バイオマス原料および銅前駆体に関わらず、Cu（111）および Cu（100）を示すピークが確認され、酸化銅（CuO または Cu2O）に由来するピークは確認されなかった。これらの結果は、TEM-EDS 分析にて観察されたナノサイズの銅粒子が金属銅であることが考えられる。一方、二段階法で合成された炭素材料からは、対照的に、金属銅由来のピークは現れなかった。ここで注目すべきは、硝酸銅を銅前駆体として二段階法にて合成された炭素材料である。TEM-EDS 分析では、コーヒー粕を原料とした炭素材料
ではナノオーダーの銅粒子が観察されたが（Fig. 3g）、XRD 分析では銅由来のピークを確認できなかった。このことは、形成された銅ナノ粒子は生成量が少なく偏在しているうえに、その結晶性が非常に低いことを示唆している。また、塩化銅を銅前駆体とした二段階法での炭素材料については、TEM-EDS および XRD 分析ともに銅ナノ粒子が形成されていないという結果で一致した。
― 18 ―

Figure 4. X-ray diﬀraction (XRD) pattern of the Cu nanoparticle loaded carbon materials derived from (a) Quercus
powder and (b) coﬀee ground.
次に XPS 分析から、合成フロー、バイオマス原料、および銅前駆体の違いによる炭素材料表面での銅の詳
細な化学形態を評価した。コナラ木粉を原料とした炭素材料については、一段階法による合成フローでは銅前駆体の違いに関わらず、932.7 eV に比較的シャープな 2p3/2 ピークを確認した（Fig. 5a）。XRD の結果も踏まえると、これらの炭素材料表面では、金属銅のナノ粒子が形成されていると結論づけた。一方で、二段階法ではブロードな Cu 2p3/2 ピークが確認された。これらのピークは 932.7 eV および 934.0 eV に帰属されたことから、
金属銅だけでなく Cu2+(CuO) も共存していると考えられる。Fig. 5b には、コーヒー粕を原料とした炭素材料のXPS スペクトルを示す。コナラ木粉とは対照的に、一段階法による合成フローでは、銅前駆体に関わらずブロー
ドな Cu 2p3/2 ピークが確認され、金属銅および Cu2+(CuO) の両方が炭素材料表面に存在していることが示唆された。また二段階法においては、
塩化銅を前駆体とした場合には、銅に帰属するピークが全く確認されなかった。
以上、本研究にて合成された銅ナノ粒子担持炭素材料のキャラクタリゼーションから、バイオマス原料と銅前駆体の選定、および合成フローの条件因子が、炭素表面での銅ナノ粒子の形成に重要な役割を果たしていることを明らかにした。本研究のような合成フローから想定される銅ナノ粒子の形成については、①銅前駆体の熱分解と銅原子の凝集による核形成、②ナノ粒子の生成と粒成長、③金属銅への還元という逐次的なメカニズ
ムが考えられる。Eibner らは、様々な金属硝酸塩を含浸させたユーカリ木粉の熱分解メカニズムの調査を行い、金属硝酸塩の種類によって熱分解メカニズムが大きく異なることを報告した [16]。特にニッケルや銅の硝酸塩は、バイオマスの熱分解ガス化触媒として働くため、他の金属硝酸塩と比較して多くの水素（H2）や一酸化炭素（CO）
といった還元性ガスを発生させ、これらの還元ガスが数十 nm オーダーの金属ナノ粒子の形成に関与することを示した。この結果は、本研究にて合成された炭素材料表面の銅ナノ粒子サイズ分布とも一致している。一方で、塩化銅については融点が低いものの熱安定性が高いため、500 ℃以下では触媒反応がない限り熱分解は進行しない。本研究における二段階法では、銅前駆体を含浸させた試料を 400 ℃で熱処理したため、塩化銅は分解されることなく炭素表面に定着したと考えられる。
銅ナノ粒子の形成に及ぼすバイオマス原料種の影響については、その組成や熱分解メカニズムが関与していると考えられる。コナラ木粉およびコーヒー粕は、主要成分となるリグニンやセルロースに加え、その他の成分によって構成されているが、原料種によってその組成は大きく異なる。Fig. 6 には、コナラ木粉とコーヒー
粕の熱重量（TG）分析の結果を示す。TG 曲線では、コナラ木粉とコーヒー粕ともに 280 ℃付近から 450 ℃
付近にかけて熱分解に伴う大きな重量減少がみられた（Fig. 6a）。また熱分解後の残渣収率は、コナラ木粉が― 19 ―

Figure 5. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra of the Cu nanoparticle loaded carbon materials derived from(a) Quercus powder and (b) coﬀee ground and associated deconvolution in the Cu 2p regions.
24.4%、コーヒー粕が 12.6% であったことから、コナラ木粉を原料とした方がより多くの残渣、つまりは炭素材料を生成できることが分かった。さらに TG 曲線をもとに得られた熱重量微分（DTG）曲線からは、コナラ
木粉とコーヒー粕のそれぞれについて、300 ～ 500 ℃にかけて主にセルロースとリグニンの熱分解に由来する
複数のピークが確認され [17-19]、そのピーク形状はコナラ木粉とコーヒー粕で明らかに異なることが分かった（Fig. 6b）
。これは、コナラ木粉とコーヒー粕の化学成分組成には量的ならびに質的な相違があるため、両者の熱分解反応が大きく異なることを示唆している。またコーヒー粕の残渣収率が低いことは、炭化工程で生じる
熱分解ガスやタール（揮発性液状成分）が多いことを示している [20]。そして、このタール成分こそが、銅ナ
ノ粒子の化学形態を決定する重要な因子になっていると考えられる。つまり、コーヒー粕に担持された銅前駆体から銅ナノ粒子が形成される際は、低温下で生成したタールが銅ナノ粒子表面を被覆し、その後の高温雰囲
気下においてタールが炭素質固体のコークへと変化するため、銅ナノ粒子は炭素質内部に埋没しやすい。その結果、熱分解ガスによる銅の還元反応が抑制され、化学形態に相違をもたらしたと推察した。従って、バイオ
マス原料から CO2RR 用銅担持炭素電極を合成するには、原料の熱分解挙動を把握して適切な銅前駆体と組み合わせる必要があるという結論にいたった。

3. 3. 木質バイオマス由来の銅ナノ粒子担持炭素電極上での二酸化炭素の電気化学還元反応
木質バイオマス由来の銅ナノ粒子担持炭素材料の合成およびそのキャラクタリゼーションを通じて、木質バ
イオマス原料、銅前駆体、合成フローといった条件因子の組み合わせが、銅ナノ粒子担持炭素材料の構造や化学形態を決定する重要な役割を果たしていることを明らかにした。これらの結果をもとに、実際の成形された間伐材を用いて銅ナノ粒子担持炭素電極を合成し、その電極上にて CO2RR を発生させ、その性能を評価した。
本研究では、1.5 cm 角に成形されたホワイトアッシュ（Fraxinus Americana）をバイオマス原料に選定した。
銅前駆体の含浸操作は、ディスポトレーに切断した木片を固定し、0.1 mol/L に調製した銅前駆体水溶液を木片に塗布した後、50 ℃に設定した乾燥器内にて 10 分乾燥させた。この操作を三回繰り返した後、銅前駆体を含浸させた木材を Ar 雰囲気下にて 800 ℃、30 min の条件下で一段階法にて熱処理し、銅ナノ粒子担持炭素電極を合成した。Fig. 7a には、合成した銅ナノ粒子担持炭素電極を用いた CO2RR におけるリニアスイープボルタ
ンメトリー（LSV）の結果を示す。銅前駆体として硝酸銅を用いた炭素電極では、塩化銅を用いたものよりも電極間に印加した電位差に対してより大きな電流が流れることが分かった。この結果は、銅前駆体の選定にと― 20 ―

Figure 6. (a) Thermalgravimetric (TG) and (b) Diﬀerential thermalgravimetric (DTG) curves for Quercus powder andcoﬀee ground at a heating rate of 10 ℃ /min.

Figure 7. (a) Polarization curves of the CO2RR on the copper-loaded carbon electrodes derived from the lumber of
Fraxinus Americana at a scan rate of 5 mV/sec. Column plots of the yield for (b) gaseous and (c) liquid products by the
CO2RR on the copper-loaded carbon electrodes derived from the lumber of Fraxinus Americana.
もなう電極表面での銅ナノ粒子構造（粒子サイズや化学形態）の違いが、電気化学反応に影響していると考えられる。次に LSV 時に発生した気体生成物および液体生成物の生成量について比較した。気体生成物について、硝酸銅を用いて合成した炭素電極上では主に水素が、塩化銅のものでは水素に加えてメタン（CH4）、エチレン（C2H4）、エタン（C2H6）が検出された（Fig. 7b）。また、液体生成物ではギ酸（HCOOH）、エタノール（C2H5OH）、イソプロパノール（2-C3H7OH）がともに生成されていることが確認された（Fig. 7c）。これらの結果から、本研究にて合成したバイオマス原料由来の銅ナノ粒子担持炭素電極は、電気化学反応によって CO2 を炭化水素等に転換できることに加え、ギ酸やエタノールといった液体生成物も生成できることを実証した。既報の金属銅電極では、CO2RR により CH4 や C2H4 といった炭化水素に転換されるが [2-5]、今回の結果はこれまで報告されてきたものとは異なる生成物選択性を示している。特に、硝酸銅を前駆体とした一段階法による合成フローでは、金属銅のナノ粒子が形成されることが XRD および XPS によるキャラクタリゼーションから明らかになっている。つまり、本研究にて合成された電極上では銅ナノ粒子だけでなくバイオマス由来の炭素支
持電極も CO2RR に関与しており、これまで報告されていない新たなメカニズムがその電極表面で発現していることが示唆された。バイオマス原料には、セルロースやリグニンといった主要成分の他に窒素やリンなどを含む複雑な官能基も含まれている。Duan らは、炭素電極に窒素や硫黄といったヘテロ原子をドーピングすることで CO2RR から一酸化炭素（CO）の転換に成功していることから [13]、バイオマス原料を熱処理して合成された炭素材料構造内でこれらのヘテロ原子がどのような構造を形成しているかをさらに詳細に分析することができれば、銅ナノ粒子担持炭素電極上での CO2RR メカニズムが解明できると考えられる。
― 21 ―

4 ．まとめ本研究では、木質バイオマスに銅前駆体を含浸させ、熱処理するという簡易な手法により銅ナノ粒子担持炭
素材料を合成し、そのキャラクタリゼーションを通じて CO2RR に適した電極の合成指針を探索した。合成した銅ナノ粒子担持炭素材料は、木質バイオマス原料、銅前駆体、合成フローといった合成条件の組合せが、炭素表面に形成される銅ナノ粒子の粒径や化学形態に影響することを明らかにした。また、成形された間伐材をバイオマス原料とした銅ナノ粒子担持炭素電極では、CO2RR によりギ酸やエタノールといった液体の炭化水素を生成することに成功した。今回の結果は、これまで報告されてきた金属銅表面とは異なる CO2RR メカニ
ズムであることから、木質バイオマス原料を利用した炭素電極の開発が進めば、CO2 から様々な有用物質への転換が実現されるかもしれない。このようなバイオマス原料を利用した電極開発は、今後 CO2 の排出削減だけ
でなく炭素循環の実現にも貢献していくことが期待される。

謝辞
本研究のX 線光電子分光分析は、九州大学中央分析センターのご支援により実施することができ、同セン
ターの三浦好典助教にはその分析で多大なるご協力を賜りました。ここに感謝の意を表します。また本報告に載せたTEM画像は、九州大学先導物質化学研究所物質機能評価センターの装置（JEOL、JEM-2100F）を用いたものです。観察に関してご協力を賜りました田中雄氏に感謝申し上げます。本研究の一部は、福岡大学の研究助成によるものである（課題番号：207103）。

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― 22 ―

Visualization of mRNA encoding glucoamylase via MS2 system inAspergillus oryzae
樋口裕次郎、守田湧貴、竹川薫

九州大学大学院農学研究院生命機能科学部門
Yujiro Higuchi, Yuki Morita, Kaoru Takegawa

Department of Bioscience and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Kyushu University

Abstract
The regulation of subcellular localization of mRNA is one of the fundamental mechanisms underlying cellular biologicalactivity. The multinuclear and multicellular ﬁlamentous fungus Aspergillus oryzae secretes to produce a large amount of
useful enzymes, but little is known about how a secretory glucoamylase is spatiotemporally and intracellularly regulated. In
this study, the MS2 system was used to visualize glucoamylase-encoding glaA mRNA in living A. oryzae cells, revealingthat glaA mRNA exhibits dynamic intracellular behavior.

1 ．はじめに細胞において mRNA による情報伝達は根本を成すものであり、mRNA の細胞内における時空間的かつ量的な情報は極めて重要なものである。これまで、mRNA 研究は主に生化学的に、つまり細胞内の平均的な情報を解析することで多くの知見が得られてきた。しかし、個々の細胞間における mRNA 生成・分解といった応答は、ヘテロであることが明らかになってきており、さらに細胞内のどの部位で mRNA が機能するかといった時空間的な情報は、細胞生物学的解析でしか得ることはできない。こうした研究の流れから、近年、個々の mRNA
分子を解析するために、mRNA 可視化の研究がますます盛んになってきている 1）。
また、単に細胞と言っても、単細胞生物に比べて多細胞生物においては、個々の細胞内における転写・翻訳レベルでの応答が多細胞全体において制御されている必要性がある。しかし、そうした多細胞生物において、転写レベルでの mRNA の局在・動態を生きたままの細胞で解析した報告は少ない。糸状菌は、その名の通り
細長い細胞が連なった菌糸と呼ばれる形態をとり、さらには分岐した多細胞体を形成する。細胞ごとは隔壁孔と呼ばれる穴を通じて連絡しており、物質輸送やシグナル伝達も行われていると推測されている。そして、個々の細胞は径が 2 ～ 3 µm で長さは数百 µm にも及び、複数の核が存在する。そうした多核多細胞という特徴的な細胞形態に則して、細胞内での膜交通経路（メンブレントラフィック）も発達している 2）。
これまでに、糸状菌は菌糸先端からのタンパク質分泌能力が一般的に高いことから、タンパク質の分泌経路を中心とした膜交通の研究が盛んに行われてきた 3）。本研究において対象とする黄麹菌 Aspergillus oryzae は、
日本の発酵・醸造産業において必要不可欠な微生物であり、有用酵素の分泌生産能力が非常に高い 4）。特に、デンプン分解酵素である α- アミラーゼやグルコアミラーゼは多量に分泌生産され、主に菌糸の先端から分泌されると考えられている。このように α- アミラーゼやグルコアミラーゼはタンパク質レベルで大量に作られるが、mRNA 量としても多量に転写されることが知られている。しかし、多核多細胞である黄麹菌細胞において、細胞のどの部位の核で mRNA が作られ、そして翻訳が行われているのかといった情報は未だ無い。そこで本研究では、黄麹菌において多量に作られ、また発酵醸造分野でも重要であるグルコアミラーゼ（遺伝子― 23 ―

は glaA）の mRNA を生きた細胞において解析することを第一の目的とし、その局在および動態を解析するための実験系を構築した。そして、黄麹菌多核多細胞において、分泌タンパク質のグルコアミラーゼである glaAの mRNA 局在や動態に関する知見を得ることを目的とした。
高解像度の蛍光観察のために、九州大学中央分析センター（農学研究院部局管理装置）の「共焦点レーザー
スキャン顕微鏡 TCS SP8」
（Figure 1：Leica, TCS SP8 ／農学研究院研究教育支援センター）を用いた。さらに、
画像定量解析には Imaris ソフトウェア（BITPLANE, BPA-IM9x-CL ＋ BPA-IM-Tracer9x ／農学研究院研究教育支援センター）を用いた定量解析を行った。

Figure 1. TCS SP8 Confocal Laser Scanning Microscope

2 ．実験方法(1) 黄麹菌株作製
黄麹菌親株には NSPlD1 株（niaD － sC － adeA － ΔargB::adeA － ΔligD::argB ΔpyrG::adeA）を用いた。黄麹菌遺伝
子クローニングには RIB40 株のゲノム DNA を用いた。MCP（MS2 coat protein）の配列は GeneArt 遺伝子合成
サービス（Thermo Fisher scientiﬁc）により合成した黄麹菌コドン最適化配列を PCR により増幅し、MBS（MCP
binding sequence）の配列は pET264（Addgene）から増幅した。PCR には Takara 社の PrimeSTAR GXL またはPrimeSTAR MAX DNA ポリメラーゼを用いた。まず、pANPXP-Cre ベクターに 36 × MBS 配列を導入し、また、
glaA の終始コドンを含む ORF の一部および下流の 1 kb ずつを両端に NotI 配列を付加してクローニングした。
そして、pANPXP-Cre ベクターに含まれる ptrA マーカーを pyrG マーカーに置換し、glaA-36 × MBS 発現プラ
スミドを作製した。
作製した glaA-36 × MBS 発現プラスミドベクターを NotI により制限酵素処理し、発現用 DNA カセットを
NSPlD1 株に形質転換した。得られた形質転換体をキシロースを含む寒天培地で生育させることで Cre を発現させ、lox で挟まれた pyrG 配列を脱落し、最終的に glaA-36 × MBS 発現株を作製した。この株に、pgkA プロモー
ター（PpgkA）下で SV40NLS-MCP- 2 × EGFP を発現するプラスミドを形質転換することで、glaA mRNA を可視化する黄麹菌株（以降、glaA-MS2 株と呼ぶ）を作製した。

(2) 蛍光顕微鏡解析
ガ ラ ス ボ ト ム デ ィ ッ シ ュ（ マ ツ ナ ミ、poly-lysine-coated） に、 最 少 培 地 の Czapek-Dox supplemented withmethionine, uracil and uridine (CDm+UU) (0.3% NaNO3, 0.2% KCl, 0.1% KH2PO4, 0.05% MgSO4·7H2O, 0.002%
FeSO4·7H2O, 0.0015% methionine, 0.1% uracil, trace amount of uridine and 2% glucose, pH 5.5）液体培地を 200µL 入
れ、そこに glaA mRNA 可視化黄麹菌株の分生子 105/10 µL を植菌し、30℃で 20 時間前後培養した。また、
CDm+UU 培地の炭素源を 2% マルトースとした CDm+UU-mal 培地も用いた。マルトース含有培地での観察には、
CDm+UU で培養したサンプルから培地を除き、速やかに CDm+UU-mal で 2 回洗浄して置換した後、1.5 時間
後に顕微鏡観察を行った。
― 24 ―

MS2 法による glaA mRNA の蛍光観察には、
TCS SP8 倒立型顕微鏡（Leica、
農学研究院研究教育支援センター）を用いた。観察には 100 倍の対物レンズ（NA 1.40）、EGFP 励起用の 488 nm Ar レーザー、HyD 検出器（495
nm ～ 600 nm）、FOV スキャナーを用い、また、菌糸形状の確認のため、DIC（diﬀerential interference contrast）
像も同時に取得した。画像解析ソフトウェアには LAS X（Leica）を用いた。

(3) 画像定量解析
顕微鏡画像の定量解析には、Imaris x64 9.6.0（Oxford Instruments）を用いた。Spots 解析の際に用いたパラメー
ターは以下の通り。[Algorithm]: Enable Region of = false; Enable Region of Growing = false; Enable Tracking = true;
Enable Classify = true; Enable Region Growing = false; Enable Shortest Distance = true. [Source Channel]: Source Channel
Index = 1; Estimated Diameter = 0.700 µm; Background Subtraction = true. [Filter Spots]:“Quality”above 0.200. [Tracking]:
Algorithm Name = Autoregressive Motion; Max Distance = 0.500 µm; Max Gap Size = 3; Fill Gap Enable = False. [Filter
Tracks]:“Track Duration”above 0.500 s. [Classiﬁcation]: Group Name = Set 1; Input = All Spot; No. of Classes = 2; Class::
Name = Class A, Color = 0.000 0.000 1.000; Class:: Name = Class B, Color = 1.000 0.000 0.000; Filter Type = Filter1D, Type= Average Distance To 3 Nearest Neighbours, Threshold 1 = 1.21。3 つの独立した菌糸細胞において観察された glaAmRNA 動態の画像データを定量解析に用い、Track Length、Track Displacement Length、Track Duration、Mean
Speed の項目を算出した（total number of sports = 1570）。

3 ．結果(1) 異なる炭素源の培養におけるグルコアミラーゼmRNAの観察
黄麹菌生細胞において glaA mRNA を蛍光解析するために MS2 システムを適用した。バクテリオファージ
MS2 由来の RNA ループ（MBS, MS2 binding site）にコートタンパク質（MCP, MS2 coat protein）を共発現させる系を導入した（Figure 2）。通例、
24 コピーの MBS ループを目的の mRNA の終止コドンと 3’UTR の間に挿入し、改変型緑色蛍光タンパク質 EGFP（enhanced green ﬂuorescent protein）を付加した MCP が MBS に結合すること
で mRNA が可視化される。さらに、MBS ループ構造を改変し（MBSV6）、本来の mRNA の局在や存在量比を可視化することができるようになった 5）。この改変型 MS2 システムを黄麹菌用に適用し、目的遺伝子としては、
グルコアミラーゼである glaA を対象とした。

Figure 2. MS2 System
A 36 × MBS sequence was introduced downstream of glaA and the NLS-MCP-2xEGFP vector was further expressed.
glaA mRNA is visualized in the cytoplasm by the fusion of 2xEGFP to MCP, which binds speciﬁcally to the 36 × MBS
sequence introduced downstream of glaA mRNA. Note that NLS was added to the N-terminus of the MCP-2xEGFP inorder to reduce cytoplasmic background ﬂuorescence when glaA mRNA is not expressed.
― 25 ―

具体的には以下の手順で行った。1）まず、MBSV6 配列を glaA 遺伝子座の下流に pyrG 選択マーカーとともに導入した。今回は、蛍光シグナルの増強を目的に、36 コピーの MBS 配列を導入した。2）pyrG 選択マーカー
を自立脱落型 Cre-lox システムを用いて除去した 6）。実際には、キシロース誘導型プロモーター制御により Creを誘導し、lox 配列で挟まれた pyrG 選択マーカーを含む本コンストラクトを切断し除去した。これにより、目的遺伝子 glaA と 36 × MBS の融合 mRNA が構築でき、EGFP 蛍光にて glaA mRNA を蛍光解析できる glaAMS2 株を作製した。3）上記の株で NLS-MCP-2xEGFP を共発現した。シングルコピーの EGFP では蛍光輝度が足りないことが想定されたため、2xEGFP ベクターを構築した。また、NLS（Nuclear Localization Signal）の位置によって融合タンパク質の挙動が異なることが示唆され（data not shown）、結果的に NLS を N 末端に配置した発現ベクターを作製した。そして、NLS-MCP-2xEGFP のみの発現株では細胞内の核が EGFP でラベルされていることを蛍光顕微鏡にて確認した（data not shown）。
glaA はグルコースを含む培地での培養では発現されず、マルトースを含む培地での培養で発現されることが知られている 7,8）。そこでまず、グルコースを含む培地にて培養し観察を行ったところ、予想通り glaA mRNAの発現が起こらないため、核に留まった NLS-MCP-2xEGFP が観察された（Figure 3）。それに対し、マルトー
スを含む培地に置換して培養すると、細胞質に多くのドット様構造が見られた（Figure 4）。このことから、
glaA mRNA がマルトース培養条件によって発現が誘導され、細胞質に観察されたことが示された。そして、この glaA mRNA によるドット様構造は動態を示すことがわかったため、その詳細な動態解析を行った。

Figure 3. Microscopy of the glaA-MS2 Strain Cultured
with Glucose
In the glucose-containing culture, glaA mRNA was not expressed,
so no fluorescence was seen in the cytoplasm. The visible
ﬂuorescence was due to NLS-MCP-2xEGFP localized in nuclei.

Figure 4. Microscopy of the glaA-MS2 Strain Cultured
with Maltose
Maltose-containing culture resulted in the expressionof glaA mRNA and numerous dot-like structures in thecytoplasm.

(2) グルコアミラーゼmRNA の細胞内動態解析
分泌タンパク質であるグルコアミラーゼの mRNA は、翻訳される際には速やかに粗面小胞体にターゲット
されることが想定される。また、黄麹菌多核多細胞においては、小胞体も細胞内に張り巡らされていることが知られている 9）。こうしたことから、glaA mRNA は発現誘導後に核から細胞質に放出され、小胞体膜上で比較的静的な挙動を示すことを予想していた。しかし実際には、glaA mRNA の大部分は動的であることが今回の解析で明らかになった。マルトース培養で見られた細胞質に存在する glaA mRNA のドット様構造の動態を定量解析した結果を Table 1 に示す。

― 26 ―

平均して 4 秒間の間に約 4 µm の距離を移動し、その移動範囲は約 0.5 µm であった。このことから、大半のglaA mRNA が 10 µm を超えるような長距離移動をしているわけではなく、細胞内の比較的狭い範囲で細かな動態を示すことがわかった。また、平均速度は 1.63 µm/s であり、こうした移動速度はこれまでに黄麹菌を含む糸状菌において良く知られている微小管・モータータンパク質の作用であることが示唆された 10）。さらに、動態の軌跡解析により、glaA mRNA がチューブ状構造に沿った様に観察され、おそらく微小管に沿ってかもし
くは小胞体膜上を移動していることが示唆された（Figure 5）。また一方で、20.3 秒間にわたり、総移動距離が34.8 µm と長時間の長距離移動をする mRNA 動態も観察された。そして、
6 µm/s を超える速さの mRNA も見られ、こうした高速の動態は Aspergillus nidulans における分泌小胞においても観察されている 11）。

Figure 5. Dynamics of glaA mRNA
The glaA mRNA dynamics were observed over a period of about 20 sec. Tracking images are shown approximately
every 5 sec. Note that the glaA mRNA trajectories are reminiscent of the microtubule and/or ER-like structures.

4 ．考察
本研究により、黄麹菌における分泌タンパク質のグルコアミラーゼである glaA の mRNA を生細胞解析する手法が構築された。以前の生化学的な解析結果から想定されていたように、glaA mRNA はグルコース培養では発現せず、マルトース培養において発現することが細胞生物学的にも明らかになった。glaA はα - アミラーゼ（amyA/B/C）およびα - グルコシダーゼ（agdA）とともに転写因子である AmyR によって制御されている 12）。また、マルトースは細胞内に取り込まれた後、イソマルトースに変換されることで AmyR を活性化することが示
唆されている。こうしたアミラーゼ酵素群の発現分子機構も生化学的には明らかにされているが、今回導入した mRNA 可視化系によって、細胞生物学的にも時空間的な解析が可能になった。今後は、黄麹菌におけるアミラーゼ酵素群が、いつ・どこで・どのように転写制御されているのかが明らかにされていくことが期待される。
黄麹菌はグルコアミラーゼ遺伝子として glaA と glaB を有し、glaB は実際の発酵醸造の際に用いられる固体
glaB-MS2 株を作製することで、培養（穀類や豆類を用いた培養）
特異的に発現することが知られている 13）。今後、固体培養特異的な glaB 発現機構についても細胞生物学的な解析が可能である。また、今回解析した GlaA のよ
うな分泌タンパク質ではなく、細胞質タンパク質に対しても mRNA 可視化系を導入することで、mRNA 分子の違いによる時空間的な発現制御機構の解析を行うことができる。
今回明らかにした glaA mRNA のダイナミクスが他の分泌酵素をコードする mRNA や細胞質タンパク質にも見られるかについては興味深い。さらに重要なこととして、mRNA 動態の生理的意義や、動態の有無と関連して、
どの mRNA 分子が実際に翻訳を受けているのかという疑問がある。このことは翻訳可視化系として SunTag シ
ステムが既に広い生物種で導入されている 14）。この SunTag システムを glaA mRNA 解析系にも導入し、さらに― 27 ―

は小胞体も同時に可視化することによって、黄麹菌細胞のいつどこで glaA が転写され翻訳されているかを明らかにすることができるであろう。
黄麹菌は古来発酵醸造分野で用いられてきた微生物であり、グルコアミラーゼといった有用酵素を多量に分泌生産する 15）。このような大規模なタンパク質分泌を支える分子機構の一端が、mRNA の可視化研究から今後さらに明らかになっていくことが期待される。

謝辞
本研究は、科学研究費補助金（基盤研究（B）：課題番号 22H02245）ならびに国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）次世代研究者挑戦的研究プログラム（課題番号 JPMJSP2136）の助成を受けて実施しました。
pANPXP-Cre ベクターを分譲していただいた東北大学大学院農学研究科生物産業創成科学専攻発酵微生物学寄附講座の五味勝也教授に御礼申し上げます。また、
共焦点レーザースキャン顕微鏡 TCS SP8 の利用にあたり、農学研究院研究教育支援センターの奥川友紀様に多大なご協力を賜りましたことに厚く御礼申し上げます。

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― 28 ―

高周波熱プラズマを用いた機能性ナノ粒子合成における窒化プロセスの制御
田中学、田上優太、Zhang Kaiwen、渡辺隆行
九州大学大学院工学研究院

Control of Nitridation Process in Induction Thermal Plasma
for Functional Nanoparticles Synthesis
Manabu Tanaka, Yuta Tanoue, Kaiwen Zhang, Takayuki Watanabe

Faculty of Engineering, Kyushu University

Abstract
Transition metal nitride nanoparticles were successfully synthesized by thermal plasma method at high-throughputs.
Comparative study of metal nitridation processes by N2 molecule, N or NHx radical were conducted experimentally andthermodynamically. Obtained results revealed that the injection of NHx as counter ﬂow into thermal plasma region had
important role on nanoparticle formation of metal nitride at high purity. Refractory metal nitrides such as TaN, NbN, andZrN, were synthesized at NHx injection conditions. These remarks exhibit that thermal plasma processes is a promisingroute to achieve mass production of functional metal nitride nanomaterials in industrial ﬁelds.

1 ．はじめに
熱プラズマは、1 万度を超える高温、高い化学活性、103~6 K/s にまたがる急冷過程、酸化・還元・不活性などの反応雰囲気選択の容易性などの特長を有するため、様々な応用分野への展開が期待されている。特に熱プラズマを用いる重要なプロセッシングとしてナノ粒子合成がある。熱プラズマによるナノ粒子合成は、単一工程で原料供給からナノ粒子合成までを実現する効率的なナノ粒子大量製造プロセスであることから、産業界から注目されている。単なる一時的な注目で終わらないためには、高い機能性を有するナノ粒子を、高速かつ安価に製造するプロセスを確立する必要がある。
産業界では、アーク溶接、プラズマ切断、プラズマ溶射、廃棄物処理などの分野において、既に熱プラズマが広く用いられている。特に溶接分野は、開発から約 100 年が経過しており、市場規模も大きい分野であり、ものづくりにとって必要不可欠な基盤技術である。このアーク溶接においては、“溶接ヒューム”と呼ばれる煙状のものが発生する。これは、粒子径が 100 nm 程度の微粒子の凝集体であり、電極棒や溶接母材から蒸発した蒸気が核生成・凝縮成長して発生したナノ粒子である。本稿で取り扱うナノ粒子の基本的な生成過程は、溶接ヒュームと同様である。ただし、“制御された熱プラズマ”中で、粒子径分布、結晶系、化学組成などを制御することで、極めて有用な機能性ナノ材料として用いることができる。このような、“制御された熱プラズマ”の代表的な例として、高周波熱プラズマがある。
周波熱プラズマの一般的な発生方法は、石英管でできた水冷トーチ内に大気圧程度のガスを流し、管外の誘導コイルに数 MHz の高周波電流を流す方法である。高周波電流によって生じる電磁場により、熱プラズマを誘導的にトーチ内に発生させる。トーチ内部の中心軸方向に高周波の周波数に応じて変化する磁界を生じ、電― 29 ―

磁誘導作用により円周方向に渦電流が流れる。この電流によって生じるジュール熱によって、高温のプラズマが維持される。高周波熱プラズマの重要な特長としては、5-6 cm 程度の大きな直径のプラズマであり、その広いプラズマ体積により材料の大量合成が可能であることや、ガス流速が他の熱プラズマと比較して遅いため、プラズマ内における反応物質の滞留時間が長く、十分に化学反応を進行させることが可能であることが挙げられる。さらに、無電極放電であるため、電極物質が不純物としてプラズマ中に混入することがなく、高純度な生成物を得ることができる。上述の利点を活用することで、これまでに高周波熱プラズマを用いた金属、合金・金属間化合物、酸化物、窒化物、ホウ化物、炭化物など様々なナノ粒子合成例が報告されている [1-3]。
本稿では、上記の中でも比較的合成の難しい窒化物に着目する。これまでに報告されている窒化物ナノ粒
子合成プロセスとしては、Ar-N2 雰囲気の高周波熱プラズマを用いる方法が主流である [4]。また、N 源として
NH3 ガスに着目し、窒化物ナノ粒子を合成した報告例もある [5]。しかし、これらの報告例は一部金属種に限られており、窒化プロセスの違いを体系的に評価している報告例はない。そこで本研究では、Ta, Nb, Zr に対して、
N ラジカル、N2 分子、NHx ラジカルによる窒化反応をそれぞれ評価することで窒化プロセスが生成物に及ぼす影響を検討した。

2 ．実験方法
実験装置の概略図を Figure 1 に示す。装置は大別して、プラズマトーチ、反応チャンバー、回収フィルターの 3 つで構成される。キャリアガスと共に供給された原料粉体はプラズマトーチ内で瞬時に蒸発し、反応チャ
ンバーにおいて均一核生成、不均一凝縮および凝集を経てナノ粒子となる。生成されたナノ粒子は回収フィル
ターに集積し、回収される。
本研究では、金属窒化物ナノ粒子の合成を試み、同時に N 源の添加手法の違いが生成物に及ぼす影響を検討した。原料粉体として Ta（45 µm）、Nb（20 µm）、ZrN（1-2 µm）をそれぞれ用いた。実験条件としては、周
波数 4MHz、投入電力 20 kW、雰囲気圧力を大気圧と固定した。インナーガスとして Ar（5.0 L/min）を流した。
原料粉体の供給のためにキャリアガス（Ar: 3.0 L/min）を用い、Ta は 600 mg/min、Nb および ZrN は 300 mg/
min の供給速度でプラズマ中に供給した。

Figure 1. Schematic illustration of nitride nanomaterial synthesis system with induction thermal plasmas.
― 30 ―

N 源の添加手法による影響を以下の 3 条件により比較した。
（A）
プラズマ形成ガスとして N2（5 L/min）
を Ar（55
L/min）との混合ガスとして添加した条件。
（B）急冷ガスとして N2 を 10 L/min 添加した条件。
（C）急冷ガスとして NH3（5 L/min）を Ar（5 L/min）との混合ガスとして添加した条件。なお、（B）（C）の条件においては、
シー
スガスとして Ar を 60 L/min 流した。合成したナノ粒子は粉末 X 線回折（XRD）を用いて生成物を同定し、透過型電子顕微鏡（TEM）を用いて粒子形態と粒径分布を評価した。エネルギー分散分光法（STEM-EDS）を用
いて元素マッピングを行い、単一粒子より抽出した EDS スペクトルにより窒化割合の評価を行った。

3 ．実験結果
3. 1. Ta-N系
Figure 2 に Ta-N 系における XRD 分析結果を示す。いずれの条件においても窒化タンタルの生成が確認された。なお、いずれの条件においても Ta2O5 のピークが確認されたが、これは N と反応しなかった Ta が合成プ
ロセス後に酸化したことによる。Figure 3 に XRD 分析結果より算出した生成物の積分強度比と N 源の添加手法の関係を示す。主生成物は、（A）および（B）の条件では Ta2N、（C）の条件では TaN であった。また、窒化タンタルの生成割合は、（A）0.77、（B）0.55、（C）0.93 であった。これは窒化プロセスの違いに起因する。
N2 分子の解離エネルギーは約 9.1 eV と大きいため、N ラジカルへの解離温度は約 7,000 K である。したがって、（A）のプラズマ形成ガスとして N2 ガスを添加した場合は 10,000 K を超えるプラズマの高温域で N2 分子は解離し、N ラジカルとなる。高周波熱プラズマは急激な温度勾配を要しているため、Ta の反応温度域でも N
ラジカルが多数存在していると考える。後述する Gibbs の自由エネルギーの観点より、Ta は N2 分子とは反応性が低く、N ラジカルとは反応性が高い。したがって、（A）の条件では高い割合で窒化タンタルが生成した。
（B）の急冷ガスとして N2 ガスを添加した場合はプラズマの高温域を N2 ガスが通過せず、N ラジカルにはほとんど解離しないため、窒化タンタルの生成割合が低い。
NH3 分子の NHx ラジカルへの解離温度は、既往の報告例より約 1,300 K であり [6]、急冷ガスとして添加した
場合でも Ta の反応温度域では NHx ラジカルとして多数存在する。Gibbs の自由エネルギーより Ta は NHx ラジ

Figure 2. XRD spectrum charts of as-synthesized nanoparticles in Ta-N system under diﬀerent nitridation processes; (A)N radical dominant, (B) N2 molecule dominant, and (C) NHx radical dominant.
― 31 ―

カルとの反応性が高い。したがって、（C）の条件では高い割合で窒化タンタルが生成した。
Figure 4 に代表として（A）の条件の元素マッピング結果を示す。観測したほぼすべての粒子上に、Ta と Nのマッピングが重なっている。この結果は、主生成物が窒化タンタルであることを示している。また、EDS ス
ペクトルの強度は元素の含有量に依存することから、［N/O］を N と O の強度比として定義する。条件（A）、（C）において無作為に選定した複数の粒子より抽出した［N/O］値の平均を記す。
（A）の条件では［N/O］値
は 0.65 であった。
（C）の条件では［N/O］値は 1.61 であった。これは、（C）の条件では主生成物が Ta2N ではなく TaN であり、また、（A）の条件よりも窒化タンタルの生成割合が大きいという Figures 2, 3 の結果と一致する。

Figure 3. Relative XRD integrated intensity of as-synthesized nanoparticles in Ta-N system under diﬀerent nitridation
processes; (A) N radical dominant, (B) N2 molecule dominant, and (C) NHx radical dominant.

Figure 4. EDS Elemental mapping of as-synthesized nanoparticles for condition (A) with N radical nitridation.
― 32 ―

3. 2. Nb-N系
Figure 5 に、Nb-N 系における XRD 結果を示す。前節同様に、（A）プラズマ形成ガスとして N2 ガスを 5 L/
min 添加した条件、（B）クエンチガスとして N2 ガスを 10 L/min 添加した条件、（C）クエンチガスとして NH3
ガスを 5 L/min 添加した条件を比較する。また、Figure 6 に XRD 分析結果より算出した生成物の積分強度比とN 源の添加手法の関係を示す。
（C）のクエンチガスとして NH3 ガスを添加した条件においては目的生成物である窒化ニオブ（NbN）のピークのみが確認された。

Figure 5. XRD spectrum charts of as-synthesized nanoparticles in Nb-N system under diﬀerent nitridation processes; (A)N radical dominant, (B) N2 molecule dominant, and (C) NHx radical dominant.

Figure 6. Relative XRD integrated intensity of as-synthesized nanoparticles in Nb-N system under diﬀerent nitridation
processes; (A) N radical dominant, (B) N2 molecule dominant, and (C) NHx radical dominant.
― 33 ―

4 ．考察金属窒化物ナノ粒子の生成機構を検討するために、Girshick らが提唱した均一核生成速度式 [7] を用いること
で、核生成温度を算出した。Ta-N 系については、Figure 7 に示すように、原料の Ta 単体はプラズマトーチに供給され、プラズマの高温部で蒸発する。その後、Ta が 3,586 K において核生成し、それにともない、核の周囲にある Ta 蒸気が凝縮する。それと並行して N 源により窒化反応が起こる。なお、この N 源が N 源添加手法によって変わり、生成したナノ粒子に影響を及ぼす。プラズマ形成ガスとして N2 ガスを添加した条件では、
N ラジカルおよび N2 分子が窒化反応を起こす。クエンチガスとして N2 ガスを添加した条件では、N2 分子が窒化反応を起こす。クエンチガスとして NH3 ガスを添加した条件では、NH ラジカルおよび NH2 ラジカルが窒化反応を起こす。このとき、Ta と N ラジカル、NH ラジカルおよび NH2 ラジカルの反応による窒化タンタル（TaN,
Ta2N）の生成Δ G は負であり、窒化タンタルの生成反応は自発的に進行し、窒化タンタルナノ粒子が生成する。
対して、Ta と N2 分子の反応による窒化タンタル（TaN, Ta2N）の生成Δ G はどちらも 0 kJ/mol 近傍であり、窒化タンタルの生成反応は進行しにくいことから、クエンチガスとして N2 ガスを添加した場合は、NH3 ガスを添加した場合と比較して、窒化タンタルの生成割合が低かったと考えられる。
その他、Nb-N 系、Zr-N 系においても同様の傾向が得られていることから、熱プラズマを用いた窒化物ナノ粒子の大量製造において、NH3 由来の NHx ラジカルの活用が極めて有効であることが結論付けられる。

Figure 7. Formation mechanism of Ta-N system; (a) N2 sheath gas, (b) N2 quench gas, and (c) NH3 quench gas.

― 34 ―

5 ．おわりに本研究では、高周波熱プラズマを用いて機能性ナノ粒子合成における窒化プロセスの制御を試みた。また、
核生成温度および熱力学的観点より考察を行った。Ta, Nb, Zr に対して、N 源添加手法および添加量を操作することにより、窒化プロセスの違いが生成物に及ぼす影響を評価した。結果、クエンチガスとして NH3 ガスを添加した場合が、いずれの金属種においても最も高い窒化物の生成割合を示すことを見出した。これは、反応温度域において NH3 分子が NHx ラジカルとして十分プラズマ中に存在していること、および金属種と NHx
ラジカルの反応性が高いことによると考察した。
属窒化物ナノ粒子は近年、半導体素子などのエレクトロニクス分野での応用も期待されているが、そのような用途では高純度材料であることが求められる。本研究では、Nb-N 系において、クエンチガスとして NH3 ガスを添加した条件のみで窒化物の生成割合が 1 であった。したがって、機能性窒化物ナノ粒子の大量生産手法
として、熱プラズマ法は極めて有用である。今後、結晶構造、粒径分布などのさらなる高精度制御に向けて研究が進行している。

謝辞
全自動水平型多目的X線回折装置（株式会社リガク、SmartLab）は九州大学中央分析センターの装置を利用し、渡辺美登里助教の協力のもと測定を行った。HC補助電子顕微鏡（日本電子株式会社、JEM-2100HC）、収差補正走査/透過電子顕微鏡（日本電子株式会社、JEM-ARM200F）は九州大学超顕微解析研究センターの機器を利用した。厚く感謝申し上げたい。

参考文献[1] T. Watanabe, Synthesis of Functional Nanoparticles by Thermal Plasmas, J. Soc. Powder Technol., Japan, 42, 564572 (2005).
[2] M. Tanaka and T. Watanabe, Synthesis of Nanoparticles by Thermal Plasmas and Functionalization, J. Soc. Powder
Technol., Japan, 48, 635-640 (2011).
[3] M. Tanaka and T. Watanabe, Achievement of Mass Production System of Attractive Nanoparticles by Thermal
Plasmas, J. Soc. Powder Technol., Japan, 56, 459-467 (2019).
[4] T. Yoshida et al., The Synthesis of Ultraﬁne Titanium Nitride in an RF Plasma, J. Mater. Sci., 14, 1624-1630 (1979).
[5] K-I. Kim et al., Synthesis of High Purity Aluminum Nitride Nanopowder in Ammonia and Nitrogen Atmosphereby RF Induction Thermal Plasma, J. Korean Ceram. Soc., 51(3), 201-207 (2014).
[6] Shahverdi et al., Counter-Current Ammonia Injection Flow during Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes
by Induction Thermal Plasma, Chem. Eng. Sci., 104, 389-398 (2013).
[7] S. L. Girshick et al., Time-Dependent Aerosol Models and Homogeneous Nucleation Rates, Aerosol Sci. Technol.,13, 465-477 (1990).

― 35 ―

令和4年機器利用研究題目（2022.1.1～2022.12.31）
１．電子線３次元粗さ解析装置（ERA8900）（筑紫地区）·事故耐性原子炉材料の研究

エネルギー科学部門

橋爪

健一

張

炳國

２．電界放射走査型電子顕微鏡（JSM-6701F）（筑紫地区）·Surface observation of Sc2Si2O7

量子プロセス理工学
KIM SEUNG HYEON·ハイドロガーネット前駆体からのS(12-x)CxA7の合成

物質理工学

三輪

大貴

稲田

幹

·セラミックスの合成に関する研究

物質理工学

野中

隆太

稲田

幹

·CO2捕集のための階層的多孔質シリカ構造体の開発

物質理工学

白

修顕

稲田

幹

·酸化物粒子表面の解析

物質理工学

上谷俊太郎

末松

昂一

物質理工学

大島

知子

稲田

幹

·透明シリカ多孔質焼結体を用いた環境浄化材料の開発

物質理工学

中村凛太郎

稲田

幹

·イオン包接量を増加させたマイエナイトの合成と評価

物質理工学

瀧石

寛太

稲田

幹

·マイクロ波エマルジョン法による新規非対称型ZnOの合成

物質理工学

芦苅

采歌

稲田

幹

物質理工学

三輪

大貴

稲田

幹

物質科学部門

竹野

慎一

渡邉

賢

·マイクロ波エマルジョン法による新規非対称型ZnOの合成

物質理工学

芦苅

采歌

稲田

幹

·イオン包接量を増加させたマイエナイトの合成と評価

物質理工学

瀧石

寛太

稲田

幹

·酸化物ナノ粒子の分析

物質理工学

末松

昂一

小林、梁川、上谷

末松

昂一

高津、川野

浜本

貴一

任

涛

末松

昂一

原尻

駿吾

堤井

君元

上原

雅人

·準安定なペロブスカイト系水酸化物結晶の合成と生成機構の解明

３．電界放射走査型電子顕微鏡（JSM-IT800SHL）（筑紫地区）·ハイドロガーネット前駆体からのS(12-x)CxA7の合成·LiCoO2の粒子形状観察·酸化物粒子表面の解析

物質理工学·アクティブMMIレーザへの適用を目指した垂直回折格子の基礎検討
エネルギー科学部門
酸化物粒子表面の解析

物質理工学

窒化物膜の構造と物性

エネルギー科学部門

圧電薄膜の構造評価

工学研究院

４．透過型電子顕微鏡（H-7650）（筑紫地区）·誘電体フィラーのための単分散中空シリカ球の合成

物質理工学

芦苅

采歌

稲田

幹

堆

裕貴

橋爪

健一

５．Ｘ線回折装置（SmartLabSE）（筑紫地区）·事故耐性制御材

エネルギー科学部門― 36 ―

·高温域における構造変化の確認

物質理工学·Surface observation of Sc2Si2O7

量子プロセス理工学

松本

亘生

末松

昂一

張

炳國

昂汰

橋爪

健一

KIM SEUNG HYEON·吸着材のセシウム、ヨウ素の吸着特性に関する研究
エネルギー科学部門

淡路

翔太、西原

·ガラスのX線回折グローバルイノベーションセンター

手嶋

諒治

藤野

茂

·ガラスの結晶化の有無

グローバルイノベーションセンター

手嶋

諒治

藤野

茂

根北

翔

斉藤

光

·トポロジカルプラズモン導波路によるスピン選択アクティブ光制御
先導物質化学研究所·Graphene oxide-iron nanocomposites

エルジャマル オサマ

環境理工学部門

６．波長分散型蛍光 X 線分析装置（ZSX Primus Ⅳ /RX9）（筑紫地区）·機能性ガラスの組成分析

グローバルイノベーションセンター·触媒硫黄被毒過程の追跡

物質科学部門·ハイドロガーネット前駆体からのS(12-x)CxA7の合成

物質理工学

手嶋

諒治

藤野

茂

永長

久寛

三輪

大貴

稲田

幹

司樹、手嶋

諒治

藤野

茂

·ガラスセラミックス原料・材料の合成と評価
グローバルイノベーションセンター児濱·透明シリカ多孔質焼結体を用いた環境浄化材料の開発

物質理工学

中村凛太郎

稲田

幹

·イオン包接量を増加させたマイエナイトの合成と評価

物質理工学

瀧石

寛太

稲田

幹

物質理工学

大島

知子

稲田

幹

物質理工学

瀧石

寛太

稲田

幹

達

宮脇

仁

金

政浩

宮脇

仁

工藤

真二

柳田

剛

·準安定なペロブスカイト系水酸化物結晶の合成と生成機構の解明·マイエナイトのイオン包接制御·マリンバイオマス由来炭素化物の構造・組成分析
先導物質化学研究所·酸化亜鉛試料中の不純物解析

李

炫錫、賀

エネルギー科学部門·マリンバイオマス由来炭素化物の構造・組成分析
先導物質化学研究所·バイオマス灰分の組成分析

CHOI JUEUN、HE DA

先導物質化学研究所·単結晶ナノワイヤ構造体の創製及び機能デバイスへの展開
先導物質化学研究所

Yip Sen Po

７．卓上型触針式プロファイリングシステム（DEKTAK XT-E）（筑紫地区）·hBN合成に関する研究

グローバルイノベーションセンター

江本

暁

吾郷

浩樹

物質科学部門

鈴木

隆玄

北條

元

·吸着材のセシウム、ヨウ素の吸着特性に関する研究

エネルギー科学部門

徳富

弘大

橋爪

健一

·ESDUS法を用いた有機半導体の作成に関する研究

先導物質化学研究所

塩谷

優太

藤田

克彦

津村潤之介

藤田

克彦

川添

小野寺

·酸化物薄膜の表面形態観察·無機p型ドーパントと添加剤効果を用いた高分子半導体の高効率化に関する研究
先導物質化学研究所·トマチジン検出2次元プラズモニック結晶の作製検討
システム情報科学研究院― 37 ―悠弥

武

８．高感度示差走査熱量計（DSC6220）（筑紫地区）·ナノ結晶析出鉄系金属ガラス粉末の高密度粘性流動成形プロセスの考案
工学研究院

糸山

森羅、杉山

翔

尾崎由紀子

三石

遼

板垣

奈穂

大竹

徹

吾郷

浩樹

中央分析センター

稲田

幹

物質理工学

永長

久寛

都甲

潔

９．Ｘ線光電子分光分析装置（AXIS165）（筑紫地区）·逆Stranski-Krastanovモードを利用した格子不整合基盤上へのZnO単結晶成長
システム情報科学研究院·単結晶ナノワイヤ構造体の創製及び機能デバイスへの展開
先導物質化学研究所·セラミックスの合成と機能評価·酸化物触媒の硫黄被毒耐性の検討·水晶振動子を用いた新規VOCセンサの研究開発
五感応用デバイス研究開発センター

神崎雅俊·金属酸化物表面への分子修飾における界面相互作用に関する研究
物質理工学·触媒硫黄被毒過程の追跡·SiO2/Siの深さ方向分析

片山章太郎

西堀麻衣子

物質科学部門永長

久寛

中央分析センター

三浦

好典

白谷

正治

·Growth of Cobalt doped ZnO thin films by Sputtering Deposition
システム情報科学研究院

Agusutrisno Marlis Nurut·組成の異なる基板に対するシランカップリング剤修飾における界面相互作用の研究
物質科学部門

片山章太郎

西堀麻衣子

先導物質化学研究所

Yip Sen Po柳田剛

Chunqing Cai

後藤

雅弘

深町

悟

吾郷

浩樹

尾上

優人

林

信哉

中央分析センター

稲田幹

先導物質化学研究所

工藤真二·単結晶ナノワイヤ構造体の創製及び機能デバイスへの展開·廃リチウムイオン電池のリサイクル

工学府·厚さが均一で大面積の多層h-BNのCVD合成法の確立
グローバルイノベーションセンター·酸素プラズマによるポリイミドフィルムに対する素材適合性の調査
エネルギー科学部門·超セラミックスのXPS解析·バイオマス灰分元素の化学形態分析

１０．赤外分光分析装置（FTIR4200 & IRT5000）（筑紫地区）·無機・有機多孔質複合材料の開発と評価

応用力学研究所

松藤

亮太

東藤

貢

物質理工学

平田

伸吾

稲田

幹

·セラミックスの合成に関する研究

物質理工学

野中

隆太

稲田

幹

·機能性金属錯体の分子構造解析

理学研究院

岩井

優大

大谷

亮

中央分析センター

岩井

優大

稲田

幹

·異種金属ドープした多孔質シリカ環境浄化触媒に関する研究·超セラミックスのIR解析― 38 ―

·Renewable Energy

環境理工学部門

Relebohile Mokete 宮崎隆彦·Adsorption and Surface Phenomena

環境理工学部門

Mutebi Denis

宮崎隆彦

鈴木、日高、安達

北條

元

１１．走査型プローブ顕微鏡（5500SPM）（筑紫地区）·酸化物薄膜の表面形態観察

物質科学部門１２．誘導結合プラズマ質量分析装置（Agilent7500c）（伊都地区）·レアメタルの健康影響

医学研究院

松村

渚

田中

昭代

·水プラズマによるTEPの分解

工学研究院

Duan Chengyuan

渡邉隆行·Study of REEs of the weathered granite in southwestern Botswana

工学研究院

Saefudin Juhri

米津幸太郎·発電設備の利用率向上に向けたスケールモニタリング
工学研究院

笹井

智之、谷口

·炭素質金鉱石浸出液の金濃度測定

典明、有賀

工学研究院

境

成高
諒太郎

米津幸太郎
笹木

圭子

·吸着材のセシウム、ヨウ素の吸着特性に関する研究

総合理工学研究院

橋爪

健一

・事故耐性燃料被覆管の研究

総合理工学研究院

橋爪

健一

・Sr濃度測定理学研究院

Ilma Dwi Winarni

宇都宮

田中

聡

１３．誘導結合プラズマ質量分析装置（Agilent7700x）（伊都地区）·レアメタルの健康影響

医学研究院

松村

渚

昭代

·緑肥植物の土壌環境適性の評価

農学研究院

Ei Phyu Thae

平舘俊太郎

岩屋ゆみか

宮本

１４．誘導結合プラズマ質量分析装置（Agilent7900）（伊都地区）·伊都地区水質調査、再生水処理工程検査、環境水分析·ガラスの溶解試験

環境安全センター

工学研究院

飯田

美穂、髙松

智文

祐太

稲垣八穂広

·模擬ガラス固化体の溶解速度評価

工学研究院

江上

立樹

稲垣八穂広

·高レベルガラス固化体の物性評価

工学研究院

来海

寿宏

稲垣八穂広

·模擬高レベルガラス固化体P0798の長期溶解機構の評価

工学研究院

横山

礼幸

稲垣八穂広

·模擬高レベルガラス固化体P0798の溶解機構の評価

工学研究院

狭間

俊輔

稲垣八穂広

·ガラス溶解溶液の分析・KCl溶液の分析

工学研究院

田中

僚

出光

一哉

·ベントナイト抽出溶液の分析

工学研究院

中﨑

友哉

出光

一哉

·模擬燃料デブリの解析

工学研究院

南原

傑

出光

一哉

·Gold and silver extraction with cysteine

工学研究院

Konadu Kojo Twum 笹木圭子·Au determination in DRGO

工学研究院

Cindy

笹木

圭子

·Gold determination of DRGO samples

工学研究院

Diego Moizes Mendoza Flores

笹木圭子·Laccase degradation of carbonaceous matter in DRGO

工学研究院

Diego Moizes Mendoza Flores

笹木

圭子

笹木

圭子

·チオ尿素およびエチレンチオ尿素抽出による金鉱石浸出液の金濃度測定
工学研究院― 39 ―須山郁実

１５．フーリエ変換赤外分光光度計（FT/IR-620）（伊都地区）·Composition analysis of a-C:H film

システム情報科学研究院

小野晋次郎

古閑

一憲

·DLC膜の膜質測定システム情報科学研究院

池田

築

白谷

正治

·SiO2膜の膜質測定システム情報科学研究院
伊織、山本

晃大

白谷

正治

山本

祐馬、阿部

滉平、長尾

·PMMAの分子鎖凝集構造の評価

工学研究院

川原

啓吾

田中

敬二

·セルローストリアセテートの物性評価

工学研究院

武谷

亮佑

田中

敬二

·ファイバーのマットの観察

工学研究院

江頭

麗稀

田中

敬二

·添加剤による接着力改善に関する研究

工学研究院

戸谷

匡康

田中

敬二

·複合体の機能に及ぼす界面層構造に関する研究

工学研究院

柳澤

慧

田中

敬二

高橋

航平

島岡

隆行

福田

敦輝

島岡

隆行

工学研究院

田中

涼

島岡

隆行

·樹脂の吸水劣化

工学研究院

謝

嘉靖

貝沼

重信

·イオン液体処理による木材のスポンジ化

農学研究院

上田

拓朗

阪上

宏樹

·セルロース系ナノ材料の構造設計と機能発現

農学研究院
Liu Qimei、Zhang Zilin、原田

容子

北岡

卓也

祥明

池上

浩

·遮水シートの劣化に及ぼす表面からの深さ方向への評価指標の検討
工学研究院·土木用資材から発生するマイクロプラスチック・ファイバーの発生量に関する研究
工学研究院·廃棄物最終処分場におけるマイクロプラスチックの物質フローに関する研究

１６．フーリエ変換赤外分光光度計（FT/IR-4700）（伊都地区）·SiCエキシマレーザドーピングシステム情報科学研究院

柿本·SiTAPの合成

工学研究院

金森隆太郎

清水

宗治

·ブタジイン架橋BoDIPY誘導体の物性評価

工学研究院

嶋田

隆秀

清水

宗治

·糖鎖高分子のIRスペクトル測定

工学研究院

長尾

匡憲

三浦

佳子

·基材弾性率・表面凹凸構造に対する細胞の指向性遊走と応答解析
工学研究院

佐々木沙織

１７．マルチチャンネル赤外顕微鏡システム（伊都地区）·SiC-m面上の水素終端化に関する研究

工学研究院

今村

均

田中

悟

田中

敬二
敬二

·Examination of aggregation states of PBS(A) thin films on silicon substrate
工学研究院·ファイバーマットの観察·細胞培養のためのシランカップリング基材の評価

工学研究院

川原

啓吾

田中

先導物質化学研究所

政池

彩雅

木戸秋

悟

１８．超伝導核磁気共鳴吸収装置（JNM-ECZ400）（伊都地区）·有機材料のNMR測定

高等研究院― 40 ―Min Hyukgi安田琢麿·1回だけ応力緩和を示すエポキシ硬化物

工学研究院

隈本

·NMR training using PMMA before/after purification

工学研究院·エポキシ官能基数がガラス化と力学特性に及ぼす影響

一馬

田中

敬二

Hong Jinhyeok

田中

敬二

工学研究院

徳永

惇

田中

敬二

·エポキシ硬化物の直接観察

工学研究院

志岐

優太

田中

敬二

·生体物質付着防止機能材料に関する研究

工学研究院

Phan Thao Nguyen

田中敬二·接着界面における高分子の構造解析

工学研究院

阿部

建樹

田中

敬二

·側鎖にメソゲンを導入したエポキシ樹脂の反応動力学

工学研究院

鈴木康太郎

田中

敬二

·添加剤による接着力改善に関する研究

工学研究院

戸谷

匡康

田中

敬二

·熱硬化性高分子に関する研究

工学研究院

山口

晃

田中

敬二

工学研究院

原田

怜

田中

敬二

·共役を拡張したビタミンB12誘導体の合成

工学研究院

七條

慶太

嶌越

恒

·Development of new acceptors for vis-to-UV photon up conversion

工学研究院

Mai Lam Bac

君塚信夫·Preparation of arylazopyrazole compound

工学研究院

水野

妙紅

君塚

信夫

·Preparation of compound

工学研究院

森川

全章

君塚

信夫

·Research on azobenzene derivatives

工学研究院

升永

有香

君塚

信夫

雅記、水上

輝市

君塚

信夫

魅紅、高塚

一瑳

君塚

信夫

石原ひかり

君塚

信夫

工学研究院

渡辺

侑哉

君塚

信夫

工学研究院

久家

恵大

君塚

信夫

西村

亘生

君塚

信夫

工学研究院

矢吹

怜也

君塚

信夫

·光励起三重項電子を用いた室温における水の超核偏極

工学研究院

松本

尚士

君塚

信夫

·高効率なフォトン・アップコンバージョン材料の開発

工学研究院

原田

直幸

君塚

信夫

工学研究院

爲本

多恵

君塚

信夫

·室温における生体分子結晶の超核偏極

工学研究院

濵地

智之

君塚

信夫

·配向制御に基づくtriplet-DNPの高効率化

工学研究院

坂本

啓太

君塚

信夫

·Development of biocompatible ionic liquid as food preservatives

工学研究院

Islam Md Shimul 後藤

雅宏·Ionic Liquid for Metal extraction

工学研究院

Ainul Maghfirah 後藤

雅宏·Mel-NBDの合成

工学研究院

中村

光児

後藤

雅宏

·Recycling of battery

工学研究院

Chunqing Cai

後藤雅宏·イオン液体の構造確認

工学研究院

高丘紗也子

後藤

雅宏

·イオン液体の合成

工学研究院·表面高分子鎖とセルロースナノファイバーとの接触界面における相互作用·アップコンバージョン材料の開発
工学研究院·シングレットフィッション材料の開発

庄山

隼斗、宇治

工学研究院

·一次元配位高分子の光重合制御

井上

工学研究院

·可視－紫外フォトン・アップコンバージョンを示す固体材料の開発·近赤－可視フォトン・アップコンバージョンを示す材料の開発·光励起三重項を偏極源とした動的核偏極による水の連続的高偏極化
工学研究院·光励起三重項を利用したマイクロ波フリーな動的核偏極技術の開発·高効率な可視紫外フォトン・アップコンバージョン固体材料の開発

東

智大、豊福

淳大、柴田

康平、宮﨑

·環境調和型分離媒体によるレアメタル分離技術の開発― 41 ―

祐典、Nadja Wunderling、原

江希

後藤

雅宏

工学研究院

隆文

後藤

雅宏

花田

·生体適合性イオン液体の合成

工学研究院
Adroit T.N. Fajar、Islam Rashedul、Rahman Md Moshikur

後藤雅宏·o-MeO-DMBIによるSWCNTへの電子ドープにおけるドーパントカチオン生成メカニズム解明
工学研究院

山口

樹希

藤ヶ谷剛彦

Widjaja Isabella、濵野

凌

藤ヶ谷剛彦

千尋

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

西中間洋紀

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

浜砂

碧

藤ヶ谷剛彦

·カーボンナノチューブを用いた近赤外光セラノスティクス
工学研究院·カチオンπ電子系の優位性の探求と高イオン伝導材料への展開
工学研究院

安部

·ジアゾニウム化学を用いた分子修飾による窒化ホウ素ナノチューブの発光特性制御·ホウ素化合物による単層カーボンナノチューブのp型化·回転抑制を組み込まれた修飾分子に基づく高輝度化カーボンナノチューブの開発
工学研究院

余

博達

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

島

一輝

藤ヶ谷剛彦

·局所化学修飾した単層カーボンナノチューブの近赤外発光特性·局所化学修飾単層カーボンナノチューブのドープサイトの構造歪みに基づく発光波長変調技術の確立
工学研究院

仲

禎仁

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

新留

嘉彬

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

山本

芽衣

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

石井

大貴

藤ヶ谷剛彦

·新規アニオン交換膜の創製

工学研究院

本石

祐輝

藤ヶ谷剛彦

·新規ポリベンズイミダゾールプロトン交換膜の創製

工学研究院

三浦

拓人

藤ヶ谷剛彦

中村

賢拓

藤ヶ谷剛彦

·局所化学修飾単層カーボンナノチューブの発光特性に関する研究·光塩基発生剤による単層カーボンナノチューブの電子物性制御·光駆動反応によるカーボンナノチューブへの電子ドープ技術の開発·生体応用を指向した血中タンパク質修飾カーボンナノチューブの開発
工学研究院·単層カーボンナノチューブのn型化におけるドーパントカチオン生成と酸素還元反応の機構解明·単層カーボンナノチューブのドーパント開発

工学研究院

山口

樹希

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

田中

直樹

藤ヶ谷剛彦

·Development of polyion complex nanoparticles for biofilm-infection control
工学研究院

Asmariah Ahmad 片山佳樹·HSA disulfide exchange for extending drug half-life

工学研究院

Canarejo Jedidiah 片山

佳樹·Development of polyion materials for transmucosal drug delivery

工学研究院

Fadlina Aulia

片山

佳樹

工学研究院

Haya Kadan

片山佳樹·Polyelectrolyte Synthesis

工学研究院

K. C. Biplab

片山佳樹·CARP法へ向けた酵素内在性の評価

工学研究院

Lea Duttenhofer 片山

佳樹·Homo-PAsp related modification

工学研究院

Li BingJhang

片山佳樹·Degradable polymer synthesis

工学研究院

Liu Yiwei

片山佳樹·Development of CPP inhibitor for VC treatment

工学研究院

Phan Quoc Khanh 片山

佳樹·Controlling formation of coacervate inside the cell after polymer delivery to the cell

― 42 ―

·ポリイオンコンプレックスによる集積構造の形成

工学研究院

安達

翔哉

片山

佳樹

·G3BP模倣ポリマーの合成

工学研究院

井上満里奈

片山

佳樹

·スルホキノボース基質合成

工学研究院

鬼澤

諒介

片山

佳樹

·BzClを用いたL-アラビノース保護反応の構造確認

工学研究院

宮﨑

裕之

片山

佳樹

·パラジウム－炭素及び（Boc）
2Oを用いたアセチルラムノースアルデヒド体の還元的保護反応の構造確認
工学研究院

宮﨑

裕之

片山

佳樹

·CARP法へ向けた酵素内在性の評価

工学研究院

金子

諒右

片山

佳樹

·PEG-PLL synthesis

工学研究院

結城

亮

片山

佳樹

·ベンゾアルデヒド体の純度確認

工学研究院

古賀

朗寛

片山

佳樹

·糖－ベンゾアルデヒド体、Boc保護アミンフェノール体、糖－アミンフェノール体、ブロモ化糖、糖－ニトロベンズアルデヒド体、ブロモ化ラムノース、ラムノース－ベンジルアルコール体、アセチルラムノース体、ラムノース－Boc保護体の測定、ラムノース－フッ素体の測定、MOECS基質の合成
工学研究院

古賀

朗寛

片山

佳樹

工学研究院

山中

皓太

片山

佳樹

山田

拓実

片山

佳樹

工学研究院

松浦

淳紘

片山

佳樹

·Yolk-shell型PICの開発

工学研究院

神澤

大志

片山

佳樹

·免疫応答を回避する新規ステルスポリマーの開発

工学研究院

石橋

賢汰

片山

佳樹

·ポリマー配列のランダム化による抗原性の回避

工学研究院

赤坂

花音

片山

佳樹

·免疫応答を回避する新規ステルス脂質の開発

工学研究院

赤坂

花音

片山

佳樹

·ポリイオンコンプレックスによる集積構造の形成

工学研究院

太田

廉人

片山

佳樹

·双性イオンポリマーの開始剤の合成の構造確認

工学研究院

大石

春陽

片山

佳樹

工学研究院

中本妃那乃

片山

佳樹

·ポリイオンコンプレックスによる集積構造の形成

工学研究院

天見

雄大

片山

佳樹

·核酸医薬DDSの開発

工学研究院

八木

悠太

片山

佳樹

·プロドラッグに向けた基質合成

工学研究院

肘井

翔一

片山

佳樹

·デジタルELISAに向けた新規酵素群の基質合成·homoPBLA synthesis、PEG-PAsp modification、PEG-PAsp synthesis
工学研究院·ヒト直交性酵素β-Galacturonidaseを用いたタンパク質の高感度検出·homo-PAsp-OH synthesis、homoPBLA synthesis、PEG-PAsp-OH synthesis·クロストリディオイデス・ディフィシル感染症の新規治療・予防法の開発（毒素リガンドモノマーのチューニング）

工学研究院

堀内

輔

三浦

佳子

·固定化触媒を用いたPET-RAFT重合

工学研究院

堀江

彩

三浦

佳子

堀内

輔

三浦

佳子

尚斗、長尾

匡憲

三浦

佳子

·糖モジュール法による中分子糖鎖クラスターによる毒素タンパク質阻害剤の開発
工学研究院·糖鎖高分子の合成
田中

重山

美奈

工学研究院
柊也、塩満

明佳、金

文康、周

新程、石田

·有機分子触媒を固定化する多孔質高分子モノリスの開発

工学研究院

重枝

春孝

三浦

佳子

·バイオナノファイバーおよびその複合体の組成分析

農学研究院

石田紘一朗

近藤

哲男

·土壌－植物系におけるリン化合物の動態解析
農学研究院·土壌中におけるリン化合物の動態解析

長砂まりも、近藤
農学研究院― 43 ―

陳

大地

平舘俊太郎

楠

平舘俊太郎

·ヒト腸内フローラのメタボローム解析
荻山

葵、松崎

渓作、太田

匡俊、大野

農学研究院
波月、槇原

耕介、大石

·バクテリアエーテル脂質バイオマーカーの詳細構造

紗菜、篠田あかり

中山

二郎

山内

敬明

裕之

片山

佳樹

理学研究院

１９．超伝導核磁気共鳴吸収装置（JNM-ECZ500）（伊都地区）·ラムノース－Boc保護体の測定

工学研究院

古賀

朗寛、宮﨑

２０．超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡（SU8000）（伊都地区）·PDMSおよびsuper-PDMSによる光学微細構造の転写·ZnOの表面モフォロジー観察

システム情報科学研究院

中窪

奎喬

興

雄司

システム情報科学研究院

成重

椋太

板垣

奈穂

三石

遼

板垣

奈穂

·逆Stranski-Krastanovモードを利用した格子不整合基板上へのZnO単結晶成長
システム情報科学研究院·高性能多結晶Si薄膜トランジスタ作製を実現する光空間分布制御レーザーアニール法の研究
システム情報科学研究院

岡次

徹

池上

浩

·Composition analysis of a-C:H film

システム情報科学研究院

小野晋次郎

古閑

一憲

·DLC膜の膜質測定システム情報科学研究院

池田

築

白谷

正治

·SiO2膜の膜質測定システム情報科学研究院
伊織、山本

晃大

白谷

正治

長尾
·水晶振動子を用いた新規VOCセンサの開発

システム情報科学研究院

神崎

雅俊

都甲

潔

·Ag粒子の観察

システム情報科学研究院

陳

林

林

健司

・Au/Agナノ粒子

システム情報科学研究院

郭

昊

林

健司

·Au粒子の観察

システム情報科学研究院

杉原

圭祐

林

健司

·金ナノアイランドの観察システム情報科学研究院

浅野

尚紀

末廣

純也

·Exploration on Na3Ti2(PO4)3 as electrode material

工学研究院

Jia Shufan

林克郎·プラズモン効果を利用する可視応答無機触媒

工学研究院

Ming-Han Liu

高橋

幸奈

勇人

高橋

幸奈

·プラズモン誘起電荷分離

工学研究院

八尋

祐馬、山本

果穂、山鳥

·アミン含有ゲルによる省エネルギー且つ低コストなCO2分離濃縮材料・プロセス開発
工学研究院

池田

優子

星野

友

工学研究院

七條

慶太

嶌越

恒

大成、豊田摩理子、今村

和史

星野

友

雄輝

井上

元

·可視光応答性酸化チタンを用いたハイブリッド触媒の開発
·膜の観察

工学研究院

石躍

·セパレータの観察

工学研究院

森

·セルロース複合樹脂のレオロジー特性

工学研究院

祖母井

翔

梶原

稔尚

·固定化触媒を用いたPET-RAFT重合

工学研究院

堀江

彩

三浦

佳子

·多孔質モノリスの細孔構造制御

工学研究院

野中

聖也

三浦

佳子

聖太、重枝

春孝

三浦

佳子

·有機分子触媒を固定化する多孔質高分子モノリスの開発
工学研究院

古澤

·LAによる炭素ナノ材料の合成

工学研究院

赤松

宏一

渡邉

隆行

·ロングDCアークを用いた炭素材料と水素のコプロダクション

工学研究院

藤井皓一朗

渡邉

隆行

― 44 ―

·熱プラズマによるナノ粒子の合成

工学研究院

王江

藍花

渡邉

隆行

·マイクロプラズマバブルを用いたハイドロゲルへの金属堆積

工学研究院

髙橋

晴菜

山西

陽子

朱

家慶

林

照剛

·ナノ粒子チップを用いた多分散ナノ粒子の高精度粒度分布計測に関する研究
工学研究院·3D printing of Emergency Parts in Oil an Industry

工学研究院·Si薄膜/C基板の断面観察

工学研究院

松尾

誠也

加藤

喜峰

·グラフェン層が堆積したSiC薄膜の観察

工学研究院

羽生

大介

金子

賢治

葛西

昌弘

歌織

藤原

広匡

小副川智哉、梶野

祐人

玉田

薫

米満

直樹

近藤

哲男

石田紘一朗

近藤

哲男

松久

直文

堤

祐司

遥、田中

佑奈

北岡

卓也

有馬継士郎

松井

利郎

·熱硬化性樹脂の相分離構造の観察

水素材料先端科学研究センター·水素特性評価用新規樹脂試作

水素材料先端科学研究センター

津守不二夫

松崎

·局在プラズモンシートによる細胞接着ナノ界面の超解像度ライブセルイメージング
先導物質化学研究所·バイオナノファイバーおよびその複合体の観察
農学研究院·バイオナノファイバーおよびその複合体の形態観察

功昂、澤井

農学研究院

·rCWPO-Cを用いたリグニンセルロース複合体フィルムの特性評価
農学研究院·セルロース系ナノ材料の構造設計と機能発現
農学研究院·グラファイトシートの表面構造観察

野見山
農学研究院

２１．低真空分析走査電子顕微鏡（SU6600）（伊都地区）·CNT-FETガスセンサシステム情報科学研究院

中原

正太

末廣

純也

·ダイヤモンドの観察システム情報科学研究院

清家

清弥

末廣

純也

·金ナノアイランドの観察システム情報科学研究院

浅野

尚紀

末廣

純也

SEO Pooreun

安田和弘·合金およびセラミックスの照射効果

工学研究院·ジアゾニウム化学を用いた分子修飾による窒化ホウ素ナノチューブの発光特性制御
工学研究院

西中間洋紀

藤ヶ谷剛彦

·窒化ホウ素ナノチューブの分子修飾による欠陥ドープに基づいた発光波長変調技術の開拓
工学研究院

齊藤里桜江

藤ヶ谷剛彦

·スラリーの乾燥により得られる多孔質膜構造の形成過程に関する研究
工学研究院

永尾

幸子、上野陸太朗、木村

洸輔

弘中

秀至

·Ni-NbのEDX分析

工学研究院

佐藤

大貴

品川

一成

·18Niラスマルテンサイト鋼のDAモード疲労き裂進展の解明

工学研究院

木野

峻

濱田

繁

テスル 濱田繁·3Dプリンター製品の強度信頼性体系構築のための非連続体破壊力学の開発
工学研究院

パク

·Microstructure and plastic deformation observation in Mg Alloy tensile test specimens fabricated by selective laser melting (SLM)
工学研究院

BRYAN PROAÑO 濱田

繁·ModeII疲労き裂に関する研究

工学研究院

大川

雄大

濱田

繁

·Threshold of mixed-mode fatigue crack propagation

工学研究院

Chen Bowen

濱田繁·マグネシウム圧延材表面組織観察

工学研究院

Du Zhe濱田繁― 45 ―

·マルテンサイト鋼の疲労メカニズム

工学研究院

Ren pengxu

濱田繁·局所ひずみに関する研究

工学研究院

喜納

大生

濱田

繁

·積層造形難燃性マグネシウム合金の疲労限度予測手法の開発

工学研究院

藏藤

彰宏

濱田

繁

·疲労強度に及ぼすレーザー加工の影響

工学研究院

Liu Yushen

濱田繁·樹脂包埋したSi薄膜/C基板の断面観察

工学研究院

松尾

加藤

喜峰

·ホウ化物セラミックスの結晶成長過程の基礎的研究

工学研究院

宮原

広郁

·高炭素ハイス系合金の機械的性質に及ぼすCuの影響

工学研究院

田中

友基

宮原

広郁

山之内

健、相原龍之介

宮原

広郁

大上

悟

誠也

·難燃性Mg合金の積層造形体に発生する欠陥の解析
工学研究院·電析物の微細構造観察

工学研究院·64Ti焼結材、Ti-AM材の表面観察

工学研究院

重田

雄二

尾﨑由紀子

·Fe-Cr焼結材

工学研究院

三重野収間

尾﨑由紀子

·Fe-Cr焼結体の浸炭雰囲気の機械的強度への影響

工学研究院

山田

宰

尾﨑由紀子

·Inconel625埋込試料表面観察

工学研究院

當山金太郎

尾﨑由紀子

·Ti-AM材の組織と造形条件の関係

工学研究院

桧垣

武史

尾﨑由紀子

·ステンレスの組織観察

工学研究院

土谷

惇人

尾﨑由紀子

先導物質化学研究所

根北翔·蛍光ペロブスカイトによる超高速電子線検出素子の開発
斉藤

光·吸着材のセシウム、ヨウ素の吸着特性に関する研究

総合理工学研究院

橋爪

健一·事故耐性燃料被覆管の研究

総合理工学研究院

橋爪

健一

２２．低真空高感度走査電子顕微鏡（SU3500）（伊都地区）·ナノ人工物の高精度多段階認証のための最適構造設計に関する研究·EDXによるTbCo積層膜の組成解析

システム情報科学研究院

大沼

智希

竪

直也

システム情報科学研究院

牙

暁瑞

田中

輝光

·レアメタルの健康影響

医学研究院

松村

渚

田中

昭代

·Fabrication of Nanobead Arrays via Through-Hole Substrates

工学研究院

王

昌民

加地

範匡

·スポンジモノリスを用いた細胞分離法の開発

工学研究院

辻

健吾

加地

範匡

伊藤

駿宏

加地

範匡

圭吾、一番ヶ瀬史奈

加地範匡·単一細胞質量分析イメージングに向けたマイクロデバイスの開発
工学研究院·腸内細菌叢研究に向けた細胞と細菌の共培養環境の構築
工学研究院

岡

·N-混乱ポルフィリン修飾Pt/KTa(Zr)O3光触媒による水分解反応
工学研究院

吉田

直也

清水

宗治

·5元ポリマーブレンド膜の凝集状態

工学研究院

原田

怜

田中

敬二

·Surface/Cross-section observation of degraded PA4 fibers

工学研究院

Hong Jinhyeok

田中敬二·ナノファイバーの観察

工学研究院

江頭

麗稀

田中

敬二

·ファイバー試料の観察

工学研究院

川原

啓吾

田中

敬二

·ポリ（ε-カプロラクトン）フィルムの観察

工学研究院

勝谷

祐輔

田中

敬二

原田

怜

田中

敬二

·高分子複合材料における熱膨張係数の空間分布の解明およびその制御
工学研究院― 46 ―

·生分解性高分子材料に関する研究

工学研究院

田村

隼太

田中

敬二

·添加剤による接着力改善に関する研究

工学研究院

戸谷

匡康

田中

敬二

·Biomass Extraction using DES

工学研究院

Adroit T.N. Fajar

後藤雅宏·Recycling of battery

工学研究院

Chunqing Cai

後藤雅宏·セルロース複合樹脂のレオロジー特性

工学研究院

祖母井

翔

梶原

稔尚

·マイクロ波プラズマを用いた炭素繊維強化プラスチックからの繊維回収·管型反応器を用いた亜ヒ酸の液相接触酸化反応の速度解析

工学研究院

近藤

弘偉

岸田

昌浩

工学研究院

近藤

弘偉

岸田

昌浩

風香

岸田

昌浩

Saffarzadeh Amirhomayoun

島岡隆行·熱分解法による炭素繊維強化プラスチックからの繊維回収における繊維損傷評価
工学研究院·Analysis of incineration bottom ash

工学研究院

常吉

·Analysis of incineration fly ash

工学研究院

Nag Mitali

島岡隆行·燃料電池システムの研究

工学研究院

福西

康平

伊藤

衡平

工学研究院

西藤

知子

中島

裕典

·オンデマンド金属成膜

工学研究院

山下

優

山西

陽子

·マイクロプラズマバブルを用いたハイドロゲルへの金属堆積

工学研究院

髙橋

晴菜

山西

陽子

·個体識別のための磁性体直描の研究

工学研究院

島内

孝輔

山西

陽子

西山

遥

森

英男

雅浩、池澤

昂輝

八木

和行

濱本

芳徳
耕作

·分割電極測定による燃料極支持平板型SOFCの各部交流インピーダンス解析·感圧・感温複合塗料の薄膜化による寿命法適用時の圧力計測の精度向上に関する研究
工学研究院·潤滑面摩擦摩耗過程の直接観察

工学研究院

市丸

·蒸気吸着体の吸着速度に関する研究

工学研究院·微小物体から気体への熱伝達におけるミクロとマクロの境界

工学研究院

福永

鷹信

藏田

工学研究院

内田

敬人

小野寺壮太

·Al-Si合金の組織形成過程のその場観察

工学研究院

松野

真樹

宮原

広郁

·Analysis of solidification microstructure of pure copper and alloys

工学研究院

Suphattra Sachana 宮原

広郁·複合材のクラッシング破壊解析ツールの構築と衝撃吸収メカニズムの解明·レーザー照射による金属材料の急速溶解・凝固における組織形成過程のその場観察
工学研究院

齋藤

直也、藤原

陸、山本

大貴

宮原

広郁

工学研究院

藤原

陸

宮原

広郁

·金属の偏析に関する研究

工学研究院

Ma Juhuai

宮原広郁·高炭素ハイス系合金の機械的性質に及ぼすCuの影響

工学研究院

田中

友基

宮原

広郁

工学研究院

西野

凌平

宮原

広郁

·直流電流印加によるデンドライトの溶断および等軸晶化

工学研究院

都外川由汰

宮原

広郁

·銅粉末のレーザー照射による急速凝固組織

工学研究院

亀渕

裕介

宮原

広郁

·難燃性Mg合金の積層造形体に発生する欠陥の解析

工学研究院

相原龍之介

宮原

広郁

·Y0.1Hf0.9O2セラミックスの観察

工学研究院

三谷

佐藤

幸生

·強誘電体セラミックナノ粒子の開発

工学研究院

佐藤

幸生

·レーザー照射に伴う金属粉体の移動現象および溶融池形成機構の解明·炭化物と黒鉛を同時晶出させた耐熱耐摩耗性材料の組織制御に関する研究

海斗·シャフト炉水素還元に関するペレット固着現象の抑制に関する研究
工学研究院― 47 ―

Li Jiajun

大野光一郎

·還元鉄ペレットの表面観察

工学研究院·高リン鉄鉱石試料の観察

工学研究院

藤原

啓補

大野光一郎

Liu Jiazhan、新荘

幹大

大野光一郎

·酸化鉄造粒物に対する脈石成分の影響

工学研究院

佐藤銀一郎

大野光一郎

·Fe-Cr焼結材

工学研究院

三重野収間

尾﨑由紀子

·Fe-Cr焼結体の浸炭雰囲気の機械的強度への影響

工学研究院

山田

宰

尾﨑由紀子

·Fe-Cr焼結体摺動表面断面のSEM-EDX観察

工学研究院

上玉利成望

尾﨑由紀子

·Fe系およびZr系金属合金急冷薄帯の形態撮SEM撮影

工学研究院·Inconel625埋込試料表面観察

工学研究院

當山金太郎

尾﨑由紀子

·Ti-AM材の引張破断面観察

工学研究院

重田

雄二

尾﨑由紀子

·ステンレスの組織観察

工学研究院

土谷

惇人

尾﨑由紀子

·鋼材分析

工学研究院
井上

拓海、田中

蒼之、豊田

尾﨑由紀子

凌平、パク

サンホン

·樹脂の吸水劣化

工学研究院

謝

嘉靖

·表面処理した腐食鋼板粗さ測定

工学研究院

Liu Weijie

貝沼

重信

貝沼

重信

貝沼

重信

·腐食観察

工学研究院

王

啓迪、高

揚

貝沼

重信

·腐食生成物観察

工学研究院

橋本

大樹、高木

魁士

貝沼

重信

·反応性が異なる岩石に対して超臨界CO2を長時間注入したときのCO2挙動に関する研究
工学研究院

佐藤

雄斗

本田

博之

·建設材料の維持管理に関する基礎的研究

工学研究院

川上

隆

濵田

秀則

·月のレゴリス（土壌）シミュラント粒子の形状観察

工学研究院

田淵

芳樹

喜岡

新

·サンプル中の鉱物の化学組成の同定

工学研究院

中村

祐哉

米津幸太郎

·発電設備の利用率向上に向けたスケールモニタリング

工学研究院

笹井

智之、有里

海斗、有賀

五ノ井祐二、伊東

成高、石川

友暉、小濱

和樹、寺師龍之介、

準、Manuel Nopeia、Denson Makwela

米津幸太郎·水素ステーションの高圧水素シールシステムに関する研究·水素特性評価用新規樹脂試作

水素材料先端科学研究センター

大山

恵子

藤原

広匡

水素材料先端科学研究センター

松崎

歌織

藤原

広匡

松久

直文

堤

祐司

田中

史彦

·rCWPO-Cを用いたリグニンセルロース複合体フィルムの特性評価
農学研究院·エディブルフィルム

農学研究院

Tran Thi Van、Yan Xirui、Ata Aditya Wardana、Laras Putri Wigati、Nguyen Thi Hang Phuong、Nkede Francis Ngwane·ティーツリー精油添加可食コーティングの機能的特性

農学研究院

高橋

愛佳

田中

史彦

·米デンプンを骨格とした生分解性コーティングの開発

農学研究院

牟田江梨花

田中

史彦

久松

田中

史彦

中野

晶子

中野

晶子

山北

絵理

·緑豆デンプンおよびティーツリー精油を用いた可食性コーティングの開発
農学研究院

海翔

·微生物機能を利用したバイオグラウト生成による土粒子の固化技術の研究開発
農学研究院·微生物機能を利用した無機鉱物生成による地盤改良技術の研究開発
農学研究院·土壌形成初期におけるコケと菌類による岩石元素の溶解と植物利用可能性の解明
農学研究院― 48 ―

·セルロース系ナノ材料の構造設計と機能発現

農学研究院

Zhang Zilin

北岡卓也·米飯中の元素分析

農学研究院

渡邉

井倉

則之

·バクテリア観察

理学研究院

Ilma Dwi Winarni

宇都宮聡·環境粒子測定

理学研究院

笛田

和希

宇都宮

聡

·微生物観察

理学研究院

北原

充喜

宇都宮

聡

·MXene synthesis and application

理学研究院

Boruah Purna Kanta 大場

光永

翔真·アサガオの微細構造の研究

理学研究院

大晟、勝矢

希実

正昭

仁田坂英二

２３．走査電子顕微鏡（JSM-IT700HR）（伊都地区）·逆Stranski-Krastanovモードを利用した格子不整合基板上へのZnO単結晶成長·Composition analysis of a-C:H film

システム情報科学研究院

三石

遼

板垣

奈穂

システム情報科学研究院

小野晋次郎

古閑

一憲

·高効率なフォトン・アップコンバージョン材料の開発

工学研究院

原田

直幸

君塚

信夫

·環境調和型分離媒体によるレアメタル分離技術の開発

工学研究院

花田

隆文

後藤

雅宏

·可視光応答性酸化チタンを用いたハイブリッド触媒の開発

工学研究院

七條

慶太

嶌越

恒

·触媒層構造断面分析

工学研究院

朴

佳榮

井上

元

·電池用触媒の粉末観察

工学研究院

一兜

留美

井上

元

·LAによる炭素ナノ材料の合成

工学研究院

赤松

宏一

渡邉

隆行

·ダイオード整流型交流アークプラズマの水素還元

工学研究院

竹中

凌

渡邉

隆行

·水プラズマによるDMSOの分解

工学研究院

Duan Chengyuan 渡邉隆行·高硬度材料の超高速ハードマシニングに関する研究

工学研究院

井上

黒河

周平

魁斗

·細胞の接着と増殖に最適な表面を目指したマルチスケールテクスチャリングに関する研究
工学研究院

小里

信広

黒河

周平

·潤滑面摩擦摩耗過程の直接観察

工学研究院

池澤

昂輝

八木

和行

·擬似生体環境下における高強度樹脂複合材料の摩耗特性評価

工学研究院

緒方

寛人

澤江

義則

加奈子

澤江

義則

テスル 濱田繁·複合材料の摩耗メカニズムと充てん材が摩耗に与える影響に関する研究
工学研究院

続

·3Dプリンター製品の強度信頼性体系構築のための非連続体破壊力学の開発
工学研究院

パク

·根圏の応力応答とその3次元ガラス転写

工学研究院·変形加工による「うごく」超微細機能表面の創成

工学研究院

平良

亮真

津守不二夫

·超電導薄膜の高強度化

工学研究院

浦中

智貴

寺西

亮

·スケール付着物測定

工学研究院

山本

夏生

喜岡

新

·微小気泡の界面凹凸度への影響

工学研究院

岸本

嵩生

喜岡

新

·発電設備の利用率向上に向けたスケールモニタリング

工学研究院
愛哉、笹井

智之

米津幸太郎

香月
·コケ植物による元素溶脱の促進による二次鉱物生成の解明·昆虫と植物へのナノ粒子の影響

農学研究院·温度応答性ペプチドの凝集体の表面観察

農学研究院
高

思奕、Adarkwah Charles
基幹教育院― 49 ―

津守不二夫

山北

絵理

津田みどり
巣山慶太郎

·Observation of activated carbon surface
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所

Islam MD Amirul

Saha Bidyut Baran

２４．全自動水平型多目的 X 線回折装置（SmartLab）（伊都地区）·酸化鉄薄膜の構造同定システム情報科学研究院

黒川雄一郎

湯浅

裕美

·合金およびセラミックスの照射効果

工学研究院

SEO Pooreun安田和弘·高レベルガラス固化体の物性評価

工学研究院

来海

寿宏

稲垣八穂広

·模擬ガラス固化体の溶解速度評価

工学研究院

江上

立樹

稲垣八穂広

·複合酸化物セラミックスのX線回折測定

工学研究院

吉岡

聰

工学研究院

Hong Jinhyeok 田中

敬二·PCL薄膜の構造解析

工学研究院

豊永

通成

田中

敬二

·ナノファイバーの構造解析

工学研究院

江頭

麗稀

田中

敬二

·高分子薄膜の凝集構造に関する研究

工学研究院

川畑

建人

田中

敬二

·生体物質付着防止機能材料に関する研究

工学研究院

戸谷

匡康

田中

敬二

·生分解性高分子材料に関する研究

工学研究院

田村

隼太

田中

敬二

·熱硬化性高分子に関する研究

工学研究院

山口

晃

田中

敬二

·Development of biocompatible ionic liquid as food preservatives

工学研究院

Islam Md Shimul 後藤

雅宏

後藤

雅宏
雅宏

·Aggregation states of thin films composed of poly(butylene succinate) derivatives·Green extraction of seaweed by DES

工学研究院

Rahman Md Moshikur·環境調和型レアメタル分離技術の開発

工学研究院

阪本

貴裕

後藤

·新規アニオン交換膜の創製

工学研究院

本石

祐輝

藤ヶ谷剛彦

·回転型連続反応炉による月土壌の水素還元

工学研究院

熊井

絵理

渡邉

隆行

·熱プラズマによるナノ粒子の合成

工学研究院
藍花、山下

晃平

渡邉

隆行

李

詩

久場

隆広

藤原

比呂

戸田

裕之

吉年

規治

Zhang Kaiwen、玉江·下水汚泥溶融スラグ、珪藻土を用いたCs吸着

工学研究院·アルミニウム合金中の粒子の特定、焼結体中の相分析、二相鋼の総分率特定
工学研究院·粉体加工法のよる新規材料の創製

工学研究院·HfO2系ナノ粒子の相転移挙動

工学研究院

野口

大地

佐藤

幸生

·Y0.1Hf0.9O2セラミックスの観察

工学研究院

三谷

海斗

佐藤

幸生

·強誘導体セラミックナノ粒子の開発

工学研究院

佐藤

幸生

·電析物の微細構造観察

工学研究院

知尭

大上

悟

中村

·CaO-SrO-MgO-SiO2-CaF2系モールドフラックスの粘性および結晶化挙動同時評価
工学研究院

小野

隼弥

中島

邦彦

·CrxOを含む製鋼スラグの粘性および結晶化挙動同時評価

工学研究院

蒲地

健介

中島

邦彦

·樹脂の吸水劣化

工学研究院

謝

嘉靖

貝沼

重信

·腐食生成物観察

工学研究院
昊軒

貝沼

重信

義人

古川全太郎

王

啓迪、高

·大型脱水固化処理土の環境安全性に関する検討― 50 ―

揚、Yang Haoxuan、楊
工学研究院

髙田

·バイオナノファイバーおよびその複合体の形態観察

農学研究院

横田

慎吾

近藤

哲男

·バイオナノファイバーの結晶構造解析

農学研究院

鴨川

正人

近藤

哲男

·セルロース系ナノ材料の構造設計と機能発現

農学研究院
朋佳、劉

啓美

北岡

卓也

吉岡

聰

安田

和弘

大樹、中村

皓聖

大上

悟

隆之

濵田

秀則

野田

２５．デスクトップＸ線回折装置（MiniFlex600-C）（伊都地区）·イットリウム安定化ジルコニアのX線回折測定

工学研究院·電析物の微細構造観察

工学研究院
小森田勝也、小川·火山性堆積物を利用した建設材料の開発に関する基礎的研究

工学研究院
川崎

·建設材料の維持管理に関する基礎的研究

隆聖、福永

工学研究院

川上

隆

濵田

秀則

先導物質化学研究所

塩本

昌平

田中

賢

·バイオナノファイバーおよびその複合体の組成分析

農学研究院

澤井

直樹

近藤

哲男

·バイオナノファイバーの結晶構造解析

農学研究院

石田紘一朗

近藤

哲男

·バイオナノファイバーの結晶構造解析

農学研究院

韓

巽

大輔

·鉱物の構造解析

理学研究院·土壌の分析

理学研究院·生体適合性高分子材料の結晶性解析

雨欣

宇都宮

聡
聡

沖

拓海

宇都宮

システム情報科学研究院

御堂

雄大

板垣

奈穂

·MgOバッファー層の作製、MgO薄膜の表面構造 システム情報科学研究院

湯上

貴文

板垣

奈穂

·Zn1-xMgxO、ZnO, MgOの表面観察

システム情報科学研究院

高橋

大智

板垣

奈穂

·ZnOの表面モフォロジー観察

システム情報科学研究院
椋太、中野祐太郎

板垣

奈穂

矢高功太郎

板垣

奈穂

三石

遼

板垣

奈穂

義晴、沈

志遠

板垣

奈穂

２６．走査型プローブ顕微鏡（DimensionIcon）（伊都地区）·ITOの表面観察

成重·エキシトントランジスタ実現に向けたZnO/ZnMgO量子井戸の作製システム情報科学研究院·逆Stranski-Krastanovモードを利用した格子不整合基板上へのZnO単結晶成長
システム情報科学研究院·固相結晶化シード層を用いた高品質ZnO透明導電膜の作製システム情報科学研究院

和田·DLC膜の膜質測定システム情報科学研究院

大高

真寛

白谷

正治

·SiO2膜の膜質測定システム情報科学研究院

山本

晃大

白谷

正治

·The Growth of TmIG on GGG substrate

システム情報科学研究院

Agusutrisno M.N 白谷正治

システム情報科学研究院

Agusutrisno M.N 白谷

正治·Si表面の形状評価システム情報科学研究院

佐道

泰造·LNやLTとSiCの常温接合システム情報科学研究院·The Growth of ZnO:Co by RF Sputtering Using Nitrogen― 51 ―

村上

誠悟

多喜川

良

·自己スパッタによるLNとSiの常温接合
村上システム情報科学研究院

誠悟、安達

岳人、渡辺

要、Zhang Gufei、Fan Yunhan

多喜川良·加熱中の固液界面のナノスケール3次元計測による発泡初期過程の解明
工学研究院

手嶋

秀彰

高橋

厚史

工学研究院

手嶋

秀彰

高橋

厚史

農学研究院

山口

裕大

巽

大輔

農学研究院

李

淇

北岡

卓也

·Construction of phosphorylated cellulose nanofibers

農学研究院

劉

啓美

北岡

卓也

·セルロース系ナノ材料の構造設計と機能発現

農学研究院

畠山真由美

北岡

卓也

·表面電荷密度マッピングが切り拓く相界面ナノフルイディクス·バイオナノファイバーおよびその複合体の観察·Construction of Functional Pickering Emulsion Stabilized by nanofibers

２７．エネルギー分散型蛍光 X 線分析装置（EDX-7000）（伊都地区）·環境調和型レアメタル分離技術の開発

工学研究院

阪本

貴裕

後藤

雅宏

·可視光応答性酸化チタンを用いたハイブリッド触媒の開発

工学研究院

七條

慶太

嶌越

恒

中村

賢拓

藤ヶ谷剛彦

·生体応用を指向した血中タンパク質修飾カーボンナノチューブの開発
工学研究院·メチルシクロヘキサン脱水素のためのPt触媒へのSe添加効果

工学研究院·アルミニウム合金の化学組成分析

工学研究院·高リン鉄鉱石試料の観察

工学研究院

大島

一真
裕之

藤原

比呂

戸田

Liu Jiazhan、新荘

幹大

大野光一郎

賢斗

中島

邦彦

·沸騰水型原子炉のシビアアクシデントにおけるin-vesselデブリの粘度測定
工学研究院

中西

·理想構造を有するカーボン担体に関する研究

先導物質化学研究所

Yi Hyeonseok

尹聖昊·Magnetic materials for Polarization (Ps-O1)

先導物質化学研究所

Sadhukuhan Pritam

佐藤治·Magnetic materials for polarization control

先導物質化学研究所

Zhang Xiaopeng 佐藤治·炭素材料の蛍光X線測定

農学研究院

巽

大輔

中野

晶子

尾上

哲治

·微生物機能を利用した無機鉱物生成による地盤改良技術の研究開発
農学研究院·熱水性沈殿物の定量分析

理学研究院

板谷

優志

·Experimental investigation of biomass derived activated carbon
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所

Islam MD Amirul

Saha Bidyut Baran

２８．X 線分析顕微鏡（XGT-5000）（伊都地区）·電析物の微細構造観察

工学研究院

大上

悟

２９．微小部 X 線分析装置（XGT-9000）（伊都地区）·発電設備の利用率向上に向けたスケールモニタリング·鉱物組織の観察

工学研究院
総合研究博物館― 52 ―

小濱

和樹

米津幸太郎
上原誠一郎

·土壌形成初期におけるコケと菌類による岩石元素の溶解と植物利用可能性の解明
農学研究院

山北

絵理

Noh Tae Hyoung 井上

元

３０．高分解能 3 次元 X 線 CT システム（SKYSCAN1172）（伊都地区）·ナピオン素材にアイオノーマ素材とカーボン触媒層の内部構造情報を把握
工学研究院·電気化学インピーダンス法を併用したCFRPバイポーラ型電気分離メカニズムの解明
工学研究院

大島

一真

·石炭の内部構造解析

工学研究院

石井

悠真

島田

英樹

·TRIP鋼のX線イメージングによる構造材料評価

工学研究院

古賀

智遥

戸田

裕之

·炭素繊維強化プラスチックの多様な内部欠陥の観察と物性予測技術に関する研究·高圧水素曝露後の樹脂内部の破壊定量

工学研究院

池

敬

水素材料先端科学研究センター

李

受映

小野寺壮太
藤原

広匡

Wei-Ren Liang 丸山

宗利

農学研究院

久末

遊

廣渡

俊哉

·カマキリ筋肉系の三次元構造の観察

理学研究院

細田

悠喬

山脇

兆史

·軽石粒子の3次元組織分析

理学研究院

寅丸

敦志

·Exploring life-history and symbiotic strategy of social insect symbiont using X-ray CT
総合研究博物館·カブトバチ亜科の生活史とその特異な形態の適応的意義の解明

３１．マイクロ CT システム（SKYSCAN1272）（伊都地区）·肝細胞移植用多孔質基材の開発

工学研究院

白木川奈菜

·複合材のクラッシング破壊解析ツールの構築と衝撃吸収メカニズムの解明
工学研究院

内田

敬人

小野寺壮太

·自溶性ペレット圧縮試験片の組織観察

工学研究院

篠崎

裕子

田中

·Ti-AM材の組織と造形条件の関係

工学研究院

桧垣

武史

尾﨑由紀子

·セラミックスビーズの充填構造観察

工学研究院

マジアン イナス

尾﨑由紀子·建設材料の維持管理に関する基礎的研究

工学研究院

川上

隆

濵田

秀則

李

受映

藤原

広匡

工藤

真二

林

·高圧水素曝露後の樹脂内部の破壊定量

水素材料先端科学研究センター·コークス内部構造の観察

工学研究院

將己

潤一郎

·Exploring life-history and symbiotic strategy of social insect symbiont using X-ray CT
総合研究博物館

Wei-Ren Liang 丸山

宗利

３２．熱分析装置（EXSTAR7000）（伊都地区）·1回だけ応力緩和を示すエポキシ硬化物

工学研究院

隈本

一馬

田中

敬二

·PETおよびその共重合体の熱物性調査

工学研究院

川原

啓吾

田中

敬二

·The degradation temperature of poly(l-lactide)

工学研究院

Yang Yuhao

田中

敬二·エポキシ硬化物の湿熱劣化挙動

工学研究院

武谷

田中

敬二

― 53 ―亮佑

·セルローストリアセテートの物性評価

工学研究院

武谷

亮佑

田中

敬二

·固体界面における高分子の動的挙動に関する研究

工学研究院

盛満

裕真

田中

敬二

·側鎖にメソゲンを導入したエポキシ樹脂の反応動力学

工学研究院

鈴木康太郎

田中

敬二

·多分岐高分子(HBP)の熱物性調査

工学研究院

江頭

麗稀

田中

敬二

·環境調和型レアメタルリサイクル技術の開発

工学研究院

花田

隆文

後藤

雅宏

·生体適合性イオン液体の合成

工学研究院

Rahman Md Moshikur 後藤

雅宏·ポリウレタンの熱挙動観察

工学研究院

前田

桃花

小野

利和

·膜の観察

工学研究院

今村

和史

星野

友

·インドール吸着炭素材料の開発

工学研究院

赤峰

麻衣

藤ヶ谷剛彦

·カーボンナノチューブの熱分析

工学研究院

本城

恵美

藤ヶ谷剛彦

·カーボンナノチューブの複合体の研究

工学研究院

本石

祐輝

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

安部

千尋

藤ヶ谷剛彦

·ホウ素化合物による単層カーボンナノチューブのp型化

工学研究院

浜砂

碧

藤ヶ谷剛彦

·新規アニオン交換膜の創製

工学研究院

本石

祐輝

藤ヶ谷剛彦

·新規ポリベンズイミダゾールプロトン交換膜の創製

工学研究院

三浦

拓人

藤ヶ谷剛彦

·カチオンπ電子系の優位性の探求と高イオン電導材料への展開·窒化ホウ素ナノチューブの分子修飾による欠陥ドープに基づいた発光波長変調技術の開拓
工学研究院

齊藤里桜江

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

佐伯

颯斗

藤ヶ谷剛彦

·燃料電池触媒材料の開発

工学研究院

Phua Yin Kan

藤ヶ谷剛彦·経皮デリバリー用水溶性高分子パッチの熱分析

工学研究院

森

片山

·窒化ホウ素ナノチューブをホストとした光機能性ナノ複合材料の創製

健佳樹·クロストリディオイデス・ディフィシル感染症の新規治療・予防法の開発（毒素リガンドモノマーのチューニング）
工学研究院

堀内

輔

三浦

佳子

·糖鎖高分子のTG測定

工学研究院

長尾

匡憲

三浦

佳子

·糖鎖高分子の合成

工学研究院

金

文康

三浦

佳子

·鉄鋼材料における炭素クラスターと転位の相互作用の解明

工学研究院

川原

康仁

金子

賢治

·HfO2系ナノ粒子の相転移挙動

工学研究院

野口

大地

佐藤

幸生

·樹脂の吸水劣化

工学研究院

謝

嘉靖

貝沼

重信

·大型脱水固化処理土の環境安全性に関する検討

工学研究院

髙田

義人

古川全太郎

·Gold determination in DRGO

工学研究院

Cindy

·Laccase degradation of carbonaceous matter in DRGO

工学研究院

笹木

圭子

笹木

圭子

Konadu Kojo Twum 笹木

圭子

柳田

剛

正人、石田紘一朗

近藤

哲男

Ata Aditya Wardana、Laras Putri Wigati

田中

史彦

東江

栄

村山

美乃

Diego Moizes Mendoza Flores·Utilizing lignin-degrading enzymes in spent medium to decompose carbonaceous matter in DRGO
工学研究院
·単結晶ナノワイヤ構造体の創製及び機能デバイスへの展開
先導物質化学研究所·バイオナノファイバーおよびその複合体の熱分析

農学研究院
澤井

·エディブルフィルム

農学研究院

Yip Senpo

直樹、鴨川·シュロガヤツリのバイオ燃料の原料としての可能性

農学研究院·金－アミノ酸錯体の還元、分解温度の測定

理学研究院― 54 ―

佐野孝晟

·混合脂質膜の温度相挙動に関する研究

理学研究院
黄

李伯爵、前田万優

木下祥尚

３３．示差熱熱重量同時測定装置（NEXTA STA300）（伊都地区）·固体界面における高分子の動的挙動に関する研究

工学研究院

盛満

裕真

田中

敬二

·膜の観察

工学研究院

今村

和史

星野

友

·窒化ホウ素ナノチューブの分子修飾による欠陥ドープに基づいた発光波長変調技術の開拓
工学研究院

齊藤里桜江

藤ヶ谷剛彦

工学研究院

森

健

片山

佳樹

システム情報科学研究院

神崎

雅俊

都甲

潔

·高レベルガラス固化体の物性評価

工学研究院

来海

寿宏

稲垣八穂広

·ウラン複合酸化物の結晶構造および熱物性評価

工学研究院

浦川

星奈

出光

一哉

工学研究院

吉富

順平

出光

一哉

工学研究院

野中

宏輔

加地

範匡

Huang Zheng

林

克郎

前川

舞有

林

克郎

工学研究院

近藤

弘偉

岸田

昌浩

工学研究院

赤松

宏一

渡邉

隆行

工学研究院

藤井晧一朗

渡邉

隆行

Wang Yiran、Zhang Kaiwen

渡邉隆行·フェムト秒レーザーを用いたSiC基板の光励起加工

工学研究院

村上

萌恵

林

照剛

·グラフェン層が堆積したSiC薄膜の観察

工学研究院

羽生

大介

金子

賢治

·腐食生成物観察

工学研究院

橋本

大樹

貝沼

重信

·抗排水及び製錬廃液中のヒ素新規浄化法の開発

工学研究院

木村

一真

沖部奈緒子

·バイオナノファイバーおよびその複合体の組成分析

農学研究院

澤井

直樹

近藤

哲男

·バイオナノファイバーの結晶構造解析

農学研究院

鴨川

正人

近藤

哲男

·抗菌成分添加可食コーティングの特性

農学研究院

古閑亜里沙

田中

史彦

·経皮デリバリー用水溶性高分子パッチの熱分析

３４．顕微レーザーラマン分光装置（ARAMIS）（伊都地区）·水晶振動子を用いた新規VOCセンサの開発·パイロクロア型ジルコニウム酸化物の結晶構造および熱物性評価·細胞変形能測定における界面相互作用の評価·Application of new halide-based Na-ion conductors for all-solid-state batteries
工学研究院·等価元素置換したNa3SbS4固体電解質の結晶構造とイオン輸送の相関
工学研究院·マイクロ波プラズマを用いた炭素繊維強化プラスチックからの繊維回収·LAによる炭素ナノ材料の合成·ロングDCアークを用いた炭素材料と水素のコプロダクション·熱プラズマを用いたナノ粒子合成

工学研究院

３５．顕微レーザーラマン分光測定装置（LabRAM HR Evolution VIS-NIR）（伊都地区）·グラフェン層が堆積したSiC薄膜の観察

工学研究院― 55 ―

羽生

大介

金子

賢治

３６．3D 測定レーザー顕微鏡（OLS4500）（伊都地区）·自己スパッタによるLNとSiの常温接合
安達システム情報科学研究院

岳人、村上誠悟、Fan Yunhan、渡辺

要、前川

敏輝

多喜川

良

·ガラスの溶解試験

工学研究院

飯田

美穂

稲垣八穂広

·高レベルガラス固化体の物性評価

工学研究院

来海

寿宏

稲垣八穂広

·模擬ガラス固化体の溶解速度評価

工学研究院

江上

立樹

稲垣八穂広

·Examination of water penetration into PA4 fibers

工学研究院

Hong Jinhyeok 田中

敬二·鎖延長剤がエポキシ硬化物の接着強度に及ぼす影響

工学研究院

木原

功稀

田中

敬二

·ナノファイバーの観察

工学研究院

江頭

麗稀

田中

敬二

·複合体の機能に及ぼす界面層構造に関する研究

工学研究院

柳澤

慧

田中

敬二

スビン

弘中

秀至

·スラリーの乾燥により得られる多孔質膜構造の形成過程に関する研究
工学研究院

近藤

絢子、上野

·一般廃棄物焼却灰の粒径による3次元形状の把握

陸太朗、パク

工学研究院

今中

亮

島岡

隆行

工学研究院

高橋

航平

島岡

隆行

·超音波エコーの干渉を利用した物体表面近傍の異常診断

工学研究院

井林

洸一

井上

卓見

·STO基板、YBCO薄膜の凹凸の情報を調べる

工学研究院

藤本

大貴

寺西

亮

凌平、Yu Juejiang、謝

嘉靖

貝沼

重信

·遮水シートの劣化に及ぼす表面からの深さ方向への評価指標の検討

·鋼板分析

工学研究院

豊田

·表面処理した腐食鋼板粗さ測定

工学研究院

Liu Weijie

貝沼

重信

·腐食観察

工学研究院

王

貝沼

重信

― 56 ―啓迪

装置を利用した研究成果（2022年）
超伝導核磁気共鳴吸収装置
1.

K. Kawabata, M. Totani, D. Kawaguchi, H. Matsuno, K. Tanaka, Two-dimensional Cellular Patterning on a Polymer
Film Based on Interfacial Stiﬀness, Langmuir 37(51), 14911-14919 (2021)
2. S. Nonaka, H. Matsumoto, M. Nagao, Y. Hoshino, and Y. Miura, Investigation of the effect of microflow reactor
diameter on condensation reactions in L-proline-immobilized polymer monoliths, React. Chem. Eng. 2022, 7, 55-60,
Published on 23, November, 2021
3. T. Oh, T. Uemura, M. Nagao, Y. Hoshino, and Y. Miura, A QCM study of strong carbohydrate–carbohydrateinteractions of glycopolymers carrying mannosides on substrates, Journal of Material Chemistry B 2022, 10, 2597-2601,
Published on 8, December, 2021
4. M. Nagao, A. Yamaguchi, T. Matsubara, Y. Hoshino, T. Sato, and Y. Miura, De Novo Design of Star-Shaped
Glycoligands with Synthetic Polymer Structures toward an Inﬂuenza Hemagglutinin Inhibitor, Biomacromolecules 2022,
23, 3, 1232-1241, Published on 30, December 2021
5. T. Ishida, M. Nagao, T. Oh, T. Mori, Y. Hoshino, and Y. Miura, Synthesis of Glycopolymers Carrying 3’-Sialyllactose
for Suppressing Inﬂammatory Reaction via Siglec-E, Chem. Lett. 2021, 51, 308-311, Published on 21, January 2022
6. M. Nagao, Y. Kimoto, Y. Hoshino, and Y. Miura, Facile Preparation of a Glycopolymer Library by PET-RAFT
Polymerization for Screening the Polymer Structures of GM1 Mimics, ACS Omega 2022, 7 (15), 13254-13259,
Published on 6, April 2022
7. Y. Saito, R. Honda, S. Akashi, H. Takimoto, M. Nagao, Y. Miura, and Y. Hoshino, Polymer Nanoparticles with
Uniform Monomer Sequences for Sequence-Specific Peptide Recognition, Angewandte Chemie 2022, 134 (30),e202206456, Published on 14, May 2022
8. M. Nagao, Y. Hoshino, and Y. Miura, Synthesis of well-deﬁned cyclic glycopolymers and the relationship between
their physical properties and their interaction with lectins, Polymer Chemistry 2022, 13 (38), 5453–5457, Published on
10, September 2022
9. M. Watanabe, A. Sianoya, R. Mishima, P. Therdtatha, A. Rodriguez, D. Christene Ramos, Y. K. Lee, L. Michelle
Dalmacio, J. Nakayama, Gut microbiome status of urban and rural Filipino adults in relation to diet and metabolic
disorders., FEMS microbiology letters, 2021, 368(20), 10.1093/femsle/fnab149（2021 年 12 月）
10. Y. Miura, α-proton Chemical Shift Index and Amide Proton Chemical Shift Temperature Coeﬃcient of Melittin in
Methanol: Indicators for a Helix Structure and an Intra-Molecular Hydrogen Bond?, The Protein Journal 41, 625-635(2022)

ＩＣＰ質量分析装置
1.

Y. Kurokawa, Y. Tahara, Y. Hamada, M. Fujimoto, H. Yuasa, Scalable spin Seebeck thermoelectric generation using
Fe-oxide nanoparticle assembled ﬁlm on ﬂexible substrate, Scientiﬁc Reports 12, 16605 (2022)
2. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa,
Andreas Berger, Sensitivity and reproducibility of transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE) ellipsometry, J.
Phys. D: Appl. Phys. 55, 435007 (2022)
3. Y. Kurokawa, M. Itoh, M. Wakae, M. Fujimoto, U. Kamihoki, and H. Yuasa, Inactivation of damping-like torque in
Tb-Gd-Fe ﬁlm on Ta layer, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1025 (2022)
4. T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect dependence on composition in Fe100－ XRhX alloys, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1019 (2022)
5. Y. Hamada, Y. Kurokawa, T. Yamauchi, H. Hanamoto, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect in Fe–Si alloy ﬁlms,
Appl. Phys. Lett. 119 152404 (2021)
6. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa and
A. Berger, Insertion layer magnetism detection and analysis using transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE)― 57 ―

ellipsometry, J. Phys. D: Appl. Phys. 54 435002 (2021)
7. K. Otsubo, A. Hamanaka, H. Shimada, T. Sasaoka, S. Matsumoto, Fundamental Study on the Effect of Oxygen
Concentration on Acid Mine Drainage Generation, Proc. of International Symposium on Earth Science and Technology
2021, pp.315-318, 2021
8. 大坪寛 , 濵中晃弘 , 笹岡孝司 , 島田英樹 , 松本親樹 , 酸性坑廃水抑制のための廃石の層状埋め戻し法に関する実験的研究 , 資源・素材学会春季大会 , オンライン , 2022
9. 鳥越崇史 , 濵中晃弘 , 笹岡孝司 , 島田英樹 , 松本親樹 , 一ノ瀬政友 , 酸素濃度低減に伴う酸性坑廃水発生の抑制に関する研究 , 資源・素材学会九州支部若手研究者および技術者の研究発表会 , pp.59-61, 2022
10. A. Hamanaka, T. Sasaoka, H. Shimada, S. Matsumoto, Amelioration of acidic soil using ﬂy Ash for Mine Revegetationin Post-Mining Land, International Journal of Coal Science and Technology, Vol.9, Article number: 33, 2022
11. Cindy, R. Sakai, D. Mendoza, K. Kojo, Y. Aoki, K. Sasaki, Signiﬁcance of acid washing after biooxidation of sulﬁdesin sequential biotreatment of extremely refractory gold ore from Syama mine, Mali, Minerals, 11(2021) 1316
12. R. Sakai, Cindy, D. Mendoza, K. Kojo, Y. Aoki, T. Hirajima, H. Ichinose, K. Sasaki, Laccase-mediator systemfor enzymatic degradation of carbonaceous matter in the sequential pretreatment of extremely refractory gold ore,
Hydrometallurgy, 212, 2022.105894
13. M. Wang, K. Sasaki, Effect of amino acids on the stability of undesirable anionic pollutants from fly ash blended
cement, Journal of Environmental Chemical Engineering, 10, 2022, 107926.

Ｘ線回折装置1.

E. Kumai, F. Shimono, M. Tanaka, T. Watanabe, Y. Fujita, T. Hoshino, S. Hosoda, and H. Kanamori, Large-Scalesynthesis of Functional Tungsten oxide with Controlled Oxygen-Deﬁciency by a Continuous Screw Reactor, Journal ofIndustrial and Engineering Chemistry, 107 (25), p.239-248 (2022.3)
2. E. Kumai, M. Tanaka, T. Watanabe, T. Hoshino, S. Hosoda, H. Kanamori, and Y. Fujita, Large Scale Synthesis of
Oxygen-Deficient Niobium Oxide by Continuous Hydrogen Reduction, The 5th International Union of Materials
Research Societies International Conference of Young Researchers on Advanced Materials, C-O6-002, p.156-157 (2022.8)
3. Y. Wang, X. Zhang, B. Min, M. Tanaka, T. Watanabe, Synthesis of amorphous Li3BO3 nanoparticles as solid electrolyte
for all-solid-state battery by induction thermal plasma, Journal of Solid State Chemistry, 2022.11 Accepted
4. K. Fujimoto, Y. Sato, Y. Fuchikami, R. Teranishi, K. Kaneko, Orthorhombic-like atomic arrangement in hafniumoxide-based nanoparticles, Journal of the American Ceramic Society, Vol.105, pp.2823-2831, 2022
5. Y. Kurokawa, Y. Tahara, Y. Hamada, M. Fujimoto, H. Yuasa, Scalable spin Seebeck thermoelectric generation using
Fe-oxide nanoparticle assembled ﬁlm on ﬂexible substrate, Scientiﬁc Reports 12, 16605 (2022)
6. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa,
Andreas Berger, Sensitivity and reproducibility of transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE) ellipsometry, J.
Phys. D: Appl. Phys. 55, 435007 (2022)
7. Y. Kurokawa, M. Itoh, M. Wakae, M. Fujimoto, U. Kamihoki, and H. Yuasa, Inactivation of damping-like torque in
Tb-Gd-Fe ﬁlm on Ta layer, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1025 (2022)
8. T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect dependence on composition in Fe100－ XRhX alloys, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1019 (2022)
9. Y. Hamada, Y. Kurokawa, T. Yamauchi, H. Hanamoto, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect in Fe–Si alloy ﬁlms,
Appl. Phys. Lett. 119 152404 (2021)
10. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa and
A. Berger, Insertion layer magnetism detection and analysis using transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE)
ellipsometry, J. Phys. D: Appl. Phys. 54 435002 (2021)
11. D. Tatsumi, A. Kanda, T. Kondo, Characterization of mercerized cellulose nanoﬁbrils prepared by aqueous, counter
collision process, Journal of Wood Science, 68, 13 (2022)
12. Q. Li, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Bioadaptive porous 3D scaffolds comprising cellulose and chitosan nanofibers
constructed by Pickering emulsion templating, Advanced Functional Materials, 32(22): 2200249 (2022)― 58 ―

13. T. Noda, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Combination of polysaccharide nanoﬁbers derived from cellulose and chitin
promotes the adhesion, migration and proliferation of mouse ﬁbroblast cells, Nanomaterials, 12(3): 402 (2022)
14. N. Hastuti, H. Setiawan, K. Kanomata, T. Kitaoka, Cellulose nanofibers of oil palm biomass in alginate-based
membranes for water-ethanol mixture separation, Cellulose Chemistry and Technology, 56(7-8), 737-747 (2022)
15. M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Surface-carboxylated nanocellulose-based bioadaptive scaffolds for cell culture,
Cellulose, 29(5), 2869-2883 (2022)

蛍光 X 線分析装置
1.

K. Shichijo, M. Watanabe, Y. Hisaeda and H. Shimakoshi, Development of Visible Light-Driven Hybrid Catalysts
Composed of Earth Abundant Metal Ions Modiﬁed TiO2 and B12 complex, Bull. Chem. Soc. Jpn., 95 巻 , 7 号 , 10161024, 2022
2. Y. Xu, H. Toda, K. Shimizu, Y. Wang, B. Gault, W. Li, K. Hirayama, H. Fujihara, X. Jin, A. Takeuchi, M. Uesugi,
Suppressed hydrogen embrittlement of high-strength Al alloys by Mn-rich intermetallic compound particles, Acta
Materialia, 236, (2022), 118110
3. K. Hirayama, H. Toda, T. Suzuki, M. Uesugi, A. Takeuchi, Wolfgang Ludwig, Crystallographic Analysis of Hydrogen
Embrittlement Behavior in Aluminum Alloy Using Diﬀraction Contrast Tomography, Materials Transactions, 63,(2022),
589-591
4. Y. Kurokawa, Y. Tahara, Y. Hamada, M. Fujimoto, H. Yuasa, Scalable spin Seebeck thermoelectric generation using
Fe-oxide nanoparticle assembled ﬁlm on ﬂexible substrate, Scientiﬁc Reports 12, 16605 (2022)
5. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa,
Andreas Berger, Sensitivity and reproducibility of transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE) ellipsometry, J.
Phys. D: Appl. Phys. 55, 435007 (2022)
6. Y. Kurokawa, M. Itoh, M. Wakae, M. Fujimoto, U. Kamihoki, and H. Yuasa, Inactivation of damping-like torque in
Tb-Gd-Fe ﬁlm on Ta layer, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1025 (2022)
7. T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect dependence on composition in Fe100－ XRhX alloys, Jpn. J. Appl. Phys. 61, SC1019 (2022)
8. Y. Hamada, Y. Kurokawa, T. Yamauchi, H. Hanamoto, and H. Yuasa, Anomalous Nernst eﬀect in Fe–Si alloy ﬁlms,
Appl. Phys. Lett. 119 152404 (2021)
9. C. Martín Valderrama, M. Quintana, A. Martínez-de-Guerenu, T. Yamauchi, Y. Hamada, Y. Kurokawa, H. Yuasa and
A. Berger, Insertion layer magnetism detection and analysis using transverse magneto-optical Kerr eﬀect (T-MOKE)
ellipsometry, J. Phys. D: Appl. Phys. 54 435002 (2021)
10. K. Otsubo, A. Hamanaka, H. Shimada, T. Sasaoka, S. Matsumoto, Fundamental Study on the Effect of Oxygen
Concentration on Acid Mine Drainage Generation, Proc. of International Symposium on Earth Science and Technology
2021, pp.315-318, 2021
11. 大坪寛 , 濵中晃弘 , 笹岡孝司 , 島田英樹 , 松本親樹 , 酸性坑廃水抑制のための廃石の層状埋め戻し法に関する実験的研究 , 資源・素材学会春季大会 , オンライン , 2022
12. 鳥越崇史 , 濵中晃弘 , 笹岡孝司 , 島田英樹 , 松本親樹 , 一ノ瀬政友 , 酸素濃度低減に伴う酸性坑廃水発生の抑制に関する研究 , 資源・素材学会九州支部若手研究者および技術者の研究発表会 , pp.59-61, 2022
13. L. Yu, D. Tatsumi and T. Kondo, Preparation of carbon nanoparticles from activated carbon by aqueous, counter
collision, Journal of Wood Science, 68, 29 (2022)
14. Y. Semoto, G. Pandhe Wisnu Suyantara, H. Miki, K. Sasaki, T. Hirajima, Y. Tanaka, Y. Aoki, K. Ura, Eﬀect of sodium
metabisulﬁte on the selective ﬂotation of chalcopyrite and molybdenite, Minerals, 2021, 11(12), 1377
15. Y. Tanaka, H. Miki, G. Pandhe W. Suyantara, Y. Aoki, T. Hirajima, Mineralogical prediction on the ﬂotation behavior
of copper and molybdenum minerals from blended Cu–Mo ores in seawater, Minerals 11 (8), p.869, 2021

― 59 ―

走査型電子顕微鏡
1.

K. Shichijo, M. Watanabe, Y. Hisaeda and H. Shimakoshi, Development of Visible Light-Driven Hybrid Catalysts
Composed of Earth Abundant Metal Ions Modiﬁed TiO2 and B12 complex, Bull. Chem. Soc. Jpn., 95 巻 , 7 号 , 10161024, 2022

2.

H. Taneda, N. L. Yamada, F. Nemoto, Y. Minagawa, H. Matsuno, K. Tanaka, Modiﬁcation of a Polymer Surface byPartial Swelling Using Non-solvents, Langmuir 37(51), 14941-14949 (2021)

3.

S. Ishikawa, X. Liu, T. Hyoung Noh, M. So, K. Park, N. Kimura, G. Inoue, Y. Tsuge, Simulation to estimate thecorrelation of porous structure properties of secondary batteries determined through machine learning, Journal of Power
Sources Advances, vol.15, p11, 2022

4.

S. Nonaka, H. Matsumoto, M. Nagao, Y. Hoshino, and Y. Miura, Investigation of the effect of microflow reactor
diameter on condensation reactions in L-proline-immobilized polymer monoliths, React. Chem. Eng. 2022, 7, 55–60,
Published on 23, November, 2021

5.

T. Imoto, H. Matsumoto, S. Nonaka, K. Shichijo, M. Nagao, H. Shimakoshi, Y. Hoshino, and Y. Miura, 4-AminoTEMPO-Immobilized Polymer Monolith: Preparations, and Recycling Performance of Catalyst for Alcohol Oxidation,
Polymers 2022, 14 (23), 5123, Published on 24, November 2022

6.

E. Kumai, F. Shimono, M. Tanaka, T. Watanabe, Y. Fujita, T. Hoshino, S. Hosoda, and H. Kanamori, Large-Scalesynthesis of Functional Tungsten oxide with Controlled Oxygen-Deﬁciency by a Continuous Screw Reactor, Journal ofIndustrial and Engineering Chemistry, 107 (25), p.239-248 (2022.3)

7.

E. Kumai, M. Tanaka, T. Watanabe, T. Hoshino, S. Hosoda, H. Kanamori, and Y. Fujita, Large Scale Synthesis of
Oxygen-Deficient Niobium Oxide by Continuous Hydrogen Reduction, The 5th International Union of Materials
Research Societies International Conference of Young Researchers on Advanced Materials, C-O6-002, p.156-157 (2022.8)

8.

K. Zhang, Y. Tanoue, M. Tanaka, and T. Watanabe, Nanoparticle Synthesis of Tantalum Oxynatiride by Uduction
Thermal Plasma, The Proceedings of The 5th International Union of Materials Research Societies International
Conference of Young Researchers on Advanced Materials, C-O4-002, p.116 (2022.8)

9.

B. Min, Y. Wang, X. Zhang, M. Tanaka, and T. Watanabe, Synthesis of Double-Perovskite Li3La3W2O12 Nanoparticles
by Induction Thermal Plasma for All Solid-State Batteries, The Proceedings of The 5th International Union of Materials
Research Societies International Conference of Young Researchers on Advanced Materials, C-O4-004, p.118 (2022.8)

10. Y. Yamashita, S. Sakuma, Y. Yamanishi, On-demand metallization system using micro-plasma bubble, Micromachines,
Vol. 13, no. 8, p. 1312, 2022
11. R. Taira and F. Tsumori, Submicron imprint patterning of compound sheet with ceramic nanopowder, Japanese Journalof Applied Physics, 61-SD, S1011, 2022
12. K. Fujimoto, Y. Sato, Y. Fuchikami, R. Teranishi, K. Kaneko, Orthorhombic-like atomic arrangement in hafniumoxide-based nanoparticles, Journal of the American Ceramic Society, Vol.105, pp.2823-2831, 2022
13. J. Shimamura, T. Morikawa, S. Yamasaki, M. Tanaka, Sulﬁde Stress Cracking (SSC) of Low Alloy Linepipe Steels in
Low H2S Content Sour Environment, ISIJ International 62, 2095-2106 (2022)
14. K. Higashida, M. Tanaka, S. Sadamatsu, Eﬀect of Crack-tip Shielding by Dislocations on Fracture Toughness – in
Relation to Hydrogen Embrittlement –, ISIJ International 62, 2074-2080 (2022)
15. T. Morikawa, R. Kurosaka, M. Tanaka, T. Ichie, K.-i. Murakami, Strain Distribution Analysis Using Precise Markers
in Cold-Rolled Ultra-Low Carbon Steel, ISIJ International 62, 2069-2073 (2022)
16. 本田雅幹 , 本田尊士 , 池村大成 , 近藤学 , 田中將己 , 低合金鋼異材継ぎ手溶接部における融合部損傷のリスク低減手法の検証 , 火力原子力発電 , 532-539 (2022)
17. Y. Okuyama, M. Tanaka, T. Morikawa, Temperature Independences of Fatigue Crack Growth in Ti–0.49 mass%O,
Mater. Trans. 63, 600-606 (2022)
18. K. Takata, J. Fujise, B. Ko, T. Ono, M. Tanaka, Eﬀect of ion implantation on mechanical strength of silicon wafers,
Japanese Journal of Applied Physics 61, 045503 (2022)
19. N. Yohimura, K. Ushioda, H. Shirahata, M. Hosshino, G. Shigesato, M. Tanaka, Eﬀects of states of carbon and solutenitrogen on toughness of ferritic steel, Testsu-to-Hagané 108, 141-155 (2022)― 60 ―

20. M. Tanaka, T. Morikawa, S. Yoshioka, K. Takashima, S. Kaneko, Inhomogeneity of plastic deformation after yielding
in low-carbon martensitic steels, ISIJ International 62, 353-360 (2022)
21. T. Morikawa, R. Kurosaka, M. Tanaka, T. Ichie, K.-i. Murakami, Grain Subdivision Mechanism For Constructing
Lamellar Microstructure In Cold-Rolled Ultra-Low Carbon Steel, ISIJ International 62, 335-342 (2022)
22. M. Yamamoto, M. Tanaka, O. Furukimi, Hardenss-deformation energy relationship in metals and alloys: A comparativeevaluation based on nanoindentation testing and thermodynamic consideration, Materials 14, 7217 (2021)
23. T. Sakamaki, M. Tanaka, T. Morikawa, H. Nako, S. Nanba, Brittle-to-ductile transition in martensite - bainite steel,
ISIJ International 61, 2167-2175 (2021)
24. T. Morikawa, R. Kurosaka, M. Tanaka, T. Ichie, K. Murakami, Observation of Inhomogeneous Deformation in a ColdRolled Ti-added Ultra-Low Carbon Steel using High-Precision Markers Drawn by Focused Ion Beam, IOP Conf. Series:
Materials Science and Engineering 1121, 012008 (2021)
25. S. Yamasaki, M. Tanaka, T. Morikawa, Y. Watanabe, M. Yamashita, S. Izumi, Evaluation of cleavage fracture behaviorof C14 Fe2W Laves phase by ﬁrst principle calculation and crystal orientation analysis, Testsu-to-Hagané 107, 977-985(2021)
26. M. Tanaka, K. Arima, T. Takeshita, Y. Kunitake, N. Ohno, M. Imamura, and T. Matsui, Laser Desorption Ionization－ Mass Spectrometry with Graphite Carbon Black Nanoparticles for Simultaneous Detection of Tasteand Odor-Active
Compounds, ACS Appl. Nano Mater. 2022, 5, 2187-2194
27. Q. Li, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Bioadaptive porous 3D scaffolds comprising cellulose and chitosan nanofibers
constructed by Pickering emulsion templating, Advanced Functional Materials, 32(22): 2200249 (2022)
28. T. Noda, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Combination of polysaccharide nanoﬁbers derived from cellulose and chitin
promotes the adhesion, migration and proliferation of mouse ﬁbroblast cells, Nanomaterials, 12(3): 402 (2022)
29. N. Hastuti, H. Setiawan, K. Kanomata, T. Kitaoka, Cellulose nanofibers of oil palm biomass in alginate-based
membranes for water-ethanol mixture separation, Cellulose Chemistry and Technology, 56(7-8), 737-747 (2022)
30. M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Surface-carboxylated nanocellulose-based bioadaptive scaffolds for cell culture,
Cellulose, 29(5), 2869-2883 (2022)
31. Y. Ono, K. Matsuzawa, J. Ikenouchi, mTORC2 suppresses cell death induced by hypo-osmotic stress by promoting
sphingomyelin transport, Journal of Cell Biology, 2022 Apr 4;221(4):e202106160.
32. M. Shanmugam, C. Chuaicham, A. Augustin, K. Sasaki, P. JJ, Sagayaraj, K. Sekar, Upcycling of Hazardous Metals
and PET Waste derived Metal-Organic Frameworks: A Review in Recent Progress and Prospects, New J. Chem., 46,(2022) 15776-15794
33. Q. Tian, Y. Bai, Y. Pan, C. Chen, S. Yao, K. Sasaki, H. Zhang, Application of geopolymer in stabilization/solidiﬁcationof hazardous pollutants: A review, Molecules, 27 (2022) 4570

熱分析装置
1.

Y. Yano, H. Kasai, Y. Zheng, E. Nishibori, Y. Hisaeda, T. Ono, Multicomponent Crystals with Competing
Intermolecular Interactions: In situ X-ray Diﬀraction and Luminescent Features Reveal Multimolecular Assembly of
Solid-phase Reactions, Angew. Chem. Int. Ed., 61 巻 , e202203853, 2022
2. T. Ono, K. Kimura, M. Ihara, Y. Yamanaka, M. Sasaki, H. Mori, Y. Hisaeda, Room-temperature phosphorescenceemitters exhibiting red to near-infrared emission derived from intermolecular charge-transfer triplet states ofnaphthalenediimide-halobenzoate triad molecules, Chem. Eur. J., 27 巻 , 9535-9541, 2021
3. Y. Morimitsu, H. Matsuno, Y. Oda, S. Yamamoto, K. Tanaka, Direct Visualization of Cooperative Adsorption of aString-like Molecule onto a Solid, Sci. Adv. 8(41), 6349 (2022)
4. J.-H. Hong, H. Mokudai, T. Masaki, H. Matsuno, K. Tanaka, Water-Induced Crystal Transition and Accelerated
Relaxation Process of Polyamide 4 Chains in Microﬁbers, Biomacromolecules 23(8), 3458-3468 (2022)
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their physical properties and their interaction with lectins, Polymer Chemistry 2022, 13 (38), 5453–5457, Published on
10, September 2022
― 61 ―

6.

Q. Tian, Y. Pan, Y. Bai, K. Sasaki, Immobilization of strontium in geopolymers activated by diﬀerent concentrations of
sodium silicate solutions, Environmental Science and Pollution Research, 29, (2022) 24298-24308.
7. B. Guo,Y. Tan, L. Wang, L. Chen, Z. Wu, K. Sasaki, V. Mechtcherine, Daniel C.W. Tsang, High-Eﬃciency and LowCarbon Remediation of Zinc Contaminated Sludge by Magnesium Oxysulfate Cement, J. Hazard. Mater., 408 (2021)
124486. (Open Access)8. B. Guo, K. Sasaki, Stabilization/solidification of radioactive waste in geochemical aspects, in "Low Carbon
Stabilization and Solidification of Hazardous Wastes". edited by Daniel C.W. Tsang, Low Carbon Stabilization and
Solidiﬁcation of Hazardous Wastes (2022) pp. 469-482.
9. L. Wang, Y. Zhang, L. Chen, B. Guo, Y. Tan, K. Sasaki, Designing novel magnesium oxysulfate cement forstabilization/solidiﬁcation of municipal solid waste incineration ﬂy ash, J Haz Mater, 423 (2022) 127025

フーリエ変換赤外分光光度計
1.

J.-H. Hong, H. Mokudai, T. Masaki, H. Matsuno, K. Tanaka, Water-Induced Crystal Transition and Accelerated
Relaxation Process of Polyamide 4 Chains in Microﬁbers, Biomacromolecules 23(8), 3458-3468 (2022)
2. K. Yamaguchi, D. Kawaguchi, N. Miyata, T. Miyazaki, H. Aoki, S. Yamamoto, K. Tanaka, Kinetics of the Interfacial
Curing Reaction for an Epoxy–amine Mixture, Phys. Chem. Chem. Phys. 24(36), 21578-21582 (2022)
3. H. Nguyen, A. Shundo, X. Liang, S. Yamamoto, K. Tanaka, K. Nakajima, Unraveling Nanoscale Elastic and Adhesive
Properties at the Nanoparticle/Epoxy Interface Using Bimodal Atomic Force Microscopy, ACS Appl. Mater. Interfaces
14(37), 42713-42722 (2022)
4. A. Shundo, S. Yamamoto, K. Tanaka, Network Formation and Physical Properties of Epoxy Resins for Future Practical
Applications, JACS Au 2(7), 1522-1542 (2022)
5. P. Wang, R. Maeda, M. Aoki, T. Kubozono, D. Yoshihara, A. Shundo, T. Kobayashi, S. Yamamoto, K. Tanaka, S.
Yamada, In Situ Transmission Electron Microscopy Observation of the Deformation and Fracture Processes of an Epoxy/
Silica Nanocomposite, Soft Matter 18(6), 1149-1153 (2022)
6. A. Shundo, M. Aoki, S. Yamamoto, K. Tanaka, Effect of Cross-linking Density on Horizontal and Vertical Shift
Factors in Linear Viscoelastic Functions of Epoxy Resins, Macromolecules 54(20), 9618-9624 (2021)
7. M. Nagao, Y. Hoshino, and Y. Miura, Synthesis of well-deﬁned cyclic glycopolymers and the relationship between
their physical properties and their interaction with lectins, Polymer Chemistry 2022, 13 (38), 5453-5457, Published on
10, September 2022
8. T. Imoto, H. Matsumoto, S. Nonaka, K. Shichijo, M. Nagao, H. Shimakoshi, Y. Hoshino, and Y. Miura, 4-AminoTEMPO-Immobilized Polymer Monolith: Preparations, and Recycling Performance of Catalyst for Alcohol Oxidation,
Polymers 2022, 14 (23), 5123, Published on 24, November 2022
9. D. Sakamoto, M. Shiratani, H. Seo, Near-infrared light harvesting of upconverting Y2O3: Er3+ nanoparticles and theirphotovoltaic application, Electrochim. Acta, vol.436, p.141407, 2022
10. K. Kamataki, D. Nagamatsu, T. Yang, K. Abe, A. Yamamoto, I. Nagao, T. Arima, M. Otaka, Y. Yamamoto, D.
Yamashita, T. Okumura, N. Yamashita, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, Eﬀects of amplitude modulated discharge on
growth of nanoparticles in TEOS/O2/Ar capacitively coupled plasma, AIP Adv., vol.12, 8, p.085220, 2022
11. S. Ono, S. H. Hwang, T. Okumura, K. Kamataki, N. Yamashita, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, J. S. Oh, S.
Takabayashi, T. Nakatani, Raman spectral analysis of the as-deposited aC: H ﬁlms prepared by CH4+ Ar plasma CVD,
MRS Adv., vol.7, p.718-722, 2022
12. P. Attri, K. Koga, T. Okumura, F. L. Chawarambwa, T. E. Putri, Y. Tsukada, K. Kamataki, N. Itagaki, M. Shiratani,
Treatment of organic wastewater by a combination of non-thermal plasma and catalyst: a review, Rev. Mod. Plasma
Phys, vol.6, p.17, 2022
13. J. Razzokov, S. Fazliev, A. Kodirov, P. Attri, Z. Chen, M. Shiratani, Mechanistic Insight into Permeation of PlasmaGenerated Species from Vacuum into Water Bulk, Int. J. Mol. Sci., vol.23, 11, p.6330, 2022
14. T. E. Putri, F. L. Chawarambwa, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, Performance comparisonof nitrile-based liquid electrolytes on bifacial dye-sensitized solar cells under low-concentrated light, MRS Adv., vol.7,― 62 ―

p.427-432, 2022
15. F. L. Chawarambwa, T. E. Putri, A. Pankaj, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, Performances of Carbon
Black-Titanium nitrate and Carbon Black-Titanium/Triton X-100 Composite Polymer Counter Electrodes for DyeSensitized Solar Cells, Adv. Mater. Res., vol.1168, p.35-47, 2022
16. F. L. Chawarambwa, T. E. Putri, S. H. Hwang, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, D. Nakamura. M. Shiratani,
Improved luminescence performance of Yb3+-Er3+-Zn2+: Y2O3 phosphor and its application to solar cells, Optical
Materials, vol.123, p.111928
17. T. E. Putri, F. L Chawarambwa, M. K. Son, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, Performance
Characteristics of Bifacial Dye-Sensitized Solar Cells with a V-Shaped Low-Concentrating Light System, ACS Appl.
Energy Mater., vol.4, 12, p.13410-13414, 2021
18. F. L. Chawarambwa, T. E. Putri, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani, Eﬀects of concentrated lighton the performance and stability of a quasi-solid electrolyte in dye-sensitized solar cells, Chem. Phys. Lett., vol.781,
p.138986, 2021
19. K. Koga, S. H. Hwang, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, M. Shiratani, Transport of Nanoparticles in Afterglow Region
Using Multi-Hollow Discharge Plasma CVD, Bull. Am. Phys. Soc., vol.66, 7, 2021
20. Chairunnisa, Frantisek Miksik, Takahiko Miyazaki, Kyaw Thu, Jin Miyawaki, Koji Nakabayashi, Agung Tri
Wijayanta, Fitria Rahmawati. Development of biomass based-activated carbon for adsorption dehumidiﬁcation, Energy
Reports, Vol.7, pp.5871-5884, 2021

走査型プローブ顕微鏡
1.

Q. Li, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Bioadaptive porous 3D scaffolds comprising cellulose and chitosan nanofibers
constructed by Pickering emulsion templating, Advanced Functional Materials, 32(22): 2200249 (2022)
2. T. Noda, M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Combination of polysaccharide nanoﬁbers derived from cellulose and chitin
promotes the adhesion, migration and proliferation of mouse ﬁbroblast cells, Nanomaterials, 12(3): 402 (2022)
3. N. Hastuti, H. Setiawan, K. Kanomata, T. Kitaoka, Cellulose nanofibers of oil palm biomass in alginate-based
membranes for water-ethanol mixture separation, Cellulose Chemistry and Technology, 56(7-8), 737-747 (2022)
4. M. Hatakeyama, T. Kitaoka, Surface-carboxylated nanocellulose-based bioadaptive scaffolds for cell culture,
Cellulose, 29(5), 2869-2883 (2022)

ラマン分光装置
1.

Y. Wang, X. Zhang, B. Min, M. Tanaka, T. Watanabe, Synthesis of amorphous Li3BO3 nanoparticles as solid electrolyte
for all-solid-state battery by induction thermal plasma, Journal of Solid State Chemistry, 2022.11 Accepted
2. X. Zhang, K. Yamano, R. Hayashida, M. Tanaka, and T. Watanabe, Eﬀect of Methane Injection Method on Preparationof Silicon Nanoparticles with Carbon Coating in Induction Thermal Plasma, Journal of Chemical Engineering of Japan,
55 (1), p.22-28 (2022.1)
3. H. Akamatsu, K. Fujii, M. Tanaka, and T. Watanabe, Synthesis of Nanocarbon Materialas by Ling DC Arc, The
Proceedings of The 5th International Union of Materials Research Societies International Conference of Young
Researchers on Advanced Materials, C-04-011, p.129 (2022.8)
4. D. Inukai, T. Koyama, M. Araidai, K. Kawahara, H. Ago, H. Kishida, Fermi energy dependence of ultrafast
photoluminescence from graphene, J. Appl. Phys., 132, 134301 (2022)
5. T. Vincent, K. Kawahara, V. Antonov, H. Ago, O. Kazakova, Data cluster analysis and machine learning forclassiﬁcation of twisted bilayer graphene, Carbon, 201, 141-149 (2023)
6. Y. Hsin, P. Solís-Fernández, H. Hibino, H. Ago, Surface etching and edge control of hexagonal boron nitride assistedby triangular Sn nanoplates, Nanoscale Adv., 4, 3786-3792 (2022)
7. Y. Araki, P. Solís-Fernández, Y.-C. Lin, A. Motoyama, K. Kawahara, M. Maruyama, G. Yanlin, R. Matsumoto, K.
Suenaga, S. Okada, H. Ago, Twist angle-dependent molecular intercalation and sheet resistance in bilayer graphene, ACS― 63 ―

Nano, 16(9), 14075-14085 (2022)
8. S. Fukushima, S. Fukamachi, M. Shimatani, K. Kawahara, H. Ago, S. Ogawa, Graphene-based deep-ultraviolet
photodetectors with ultrahigh responsivity using chemical vapor deposition of hexagonal boron nitride to achieve
photogating, Opt. Mater. Express, 12(5), 2090-2101 (2022)
9. H. Ago, S. Okada, Y. Miyata, K. Matsuda, M. Koshino, K. Ueno, K. Nagashio, Science of 2.5 dimensional materials:
paradigm shift of materials science toward future social innovation, Science and Technology of Advanced Materials(STAM), 23(1), 275-299 (2022)
10. P. Solis-Fernandez, H. Ago, Machine learning determination of the twist angle of bilayer graphene by Raman
spectroscopy: Implications for van der Waals heterostructures, ACS Appl. Nano Mater., 5(1), 1356-1366 (2022)

レーザー顕微鏡
1.

K. Kawabata, M. Totani, D. Kawaguchi, H. Matsuno, K. Tanaka, Two-dimensional Cellular Patterning on a Polymer
Film Based on Interfacial Stiﬀness, Langmuir 37(51), 14911-14919 (2021)

X 線 CT石井悠真 , 安藤勇大 , 濵中晃弘 , 板倉賢一 , 笹岡孝司 , 島田英樹 , 児玉淳一 , 出口剛太 , 石炭加熱実験による石炭の品位が AE の発生に与える影響 , 資源・素材関係学協会合同秋季大会 , オンライン , 2022
2. 濵中晃弘 , 板倉賢一 , 児玉淳一 , 出口剛太 , 石炭地下ガス化（UCG）における炭層の破壊メカニズムと反応領域のモニタリング , 資源・素材関係学協会合同秋季大会 , オンライン , 2022

1.

X 線光電子分光分析装置（AXIS ULTRA）
1.

N. Haraguchi, T. Okunaga, Y. Shimoyama, N. Ogiwara, S. Kikkawa, S. Yamazoe, M. Inada, T. Tachikawa, S. Uchida,
Formation of Mixed-Valence Luminescent Silver Clusters via Cation-Coupled Electron-Transfer in a Redox-Active Ionic
Crystal Based on a Dawson-type Polyoxometalate with Closed Pores, European Journal of Inorganic Chemistry, 16 (2021)
1531-1535

X 線光電子分光分析装置（ULVAC-PHI APEX ESCA）（先導研（伊都）部局管理装置）
1.

S. Nishimura, K. Nishida, S. Shiomoto, M. Tanaka, Surfactant-Free Suspension Polymerization of Hydrophilic
Monomers with an Oil-in-Water System for the Preparation of Microparticles Toward the Selective Isolation Tumor
Cells, Mater. Adv., 3, 5043-5054 (2022)

マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析装置（Bruker Autoflex Ⅱ）（先導研（伊都）部局管理装置）
1.

S. Nishimura, K. Nishida, M. Tanaka, A β-Hairpin Peptide with pH-Controlled Affinity for Tumor Cells, Chem.
Commun., 58, 505-508 (2022)

超伝導核磁気共鳴吸収装置（JNM-ECA600）（先導研（筑紫）部局管理装置）
1.

A. Othman, Y. Amen, Y. Inoue, K. Shimizu, Phytochemical analysis, anti-inﬂammatory, and anti-cancer activities of
the halophyte herb Bassia indica, Natural Product Communications 2022,17, 1-8 (Date of publication 2022/11)
2. T. Huu Nguyen, Y. Amen, D. Wang, A. Othman, M. Matsumoto, M. Nagata, K. Shimizu, Oligomeric proanthocyanidin
complex from Avocado seed as a promising α-glucosidase inhibitor, haracteristics and mechanisms, Planta Medica, 2022.
(Date of publication 2022/09)
3. A. Othman, A. M. Sayed, Y. Amen, K. Shimizu, Possible neuroprotective eﬀects of amide alkaloids from Bassia indica― 64 ―

and Agathophora alopecuroides, in vitro and in silico investigations RSC Advances, 2022, 12, 18746-18758 (Date of
publication 2022/07)
4. A. Othman, Y. Amen, M. Nagata, K. Shimizu, Undescribed glucosylceramide, flavonol triglycoside, and oleanane
saponin from the halophyte Agathophora alopecuroides, Promising candidates for stimulating ceramide synthesis,
Phytochemistry, 2022, 202, 113320 (Date of publication 2022/07)
5. A. E. Sherif, Y. Amen, K. Shimizu, Validation of the potential anti-inﬂammatory activity of plumbago auriculata lam,South African journal of botany, 2022;147:467-471.
6. Y. Mittraphab, Y. Amen, M. Nagata, M. Matsumoto, D. Wang, K. Shimizu, Anti-Phototoxicity Effect of Phenolic
Compounds from Acetone Extract of Entada phaseoloides Leaves via Activation of COX-2 and iNOS in Human
Epidermal Keratinocytes, Molecules: A Journal of Synthetic Organic Chemistry and Natural Product Chemistry, 27(2),2022, 440-453. ISSN: 1420-3049 Online ISSN: 1420-3049.
7. A. R. Hassan, A. Ashour, M. Nagata, S. A. El-Toumy, A., K. Shimizu, A new cycloartane triterpene and otherphytoconstituents from the aerial parts of Euphorbia dendroides, Natural Product Research, 36(3), 2022, 828-836. ISSN:
1478-6419 Online ISSN: 1478-6427
8. A. R. Hassan, I. M. Sanad, A. E. Allam, M. E. Abouelela, A. M. Sayed, S. S. Emam, S. M. El-Kousy, K. Shimizu,
Chemical constituents from Limonium tubiflorum and their in silico evaluation as potential antiviral agents against
SARS-CoV-2, RSC Advances, 11 (51), 2021, 32346-32357. ISSN: 2046-2069 Online ISSN: 2046-2069

その他
1.

K. Koga, S. H. Hwang, P. Attri, K. Kamataki, N. Itagaki, M. Shiratani, Transport of Nanoparticles in Afterglow Region
Using Multi-Hollow Discharge Plasma CVD, Bull. Am. Phys. Soc., vol.66, 7, 2021
2. R. Narishige, N. Yamashita, K. Kamataki, T. Okumura, K. Koga, M. Shiratani, H. Yabuta, N. Itagaki, Effects ofsubstrate surface polarity on heteroepitaxial growth of pseudobinary ZnO–InN alloy ﬁlms on ZnO substrates, J. Mater.
Res., 2022
3. S. Nunomura, K. Kamataki, T. Nagai, T. Misawa, S. Kawai, K. Takenaka, G. Uchida, K. Koga, Plasma Synthesis of
Silicon Nanoparticles: From Molecules to Clusters and Nanoparticle Growth, IEEE Open J Nanotechnol, vol.3, p.94-100,
2022
4. V. Sirgedaitė-Šėžienė, I. Luěinskaitė, V. Mildažienė, A. Ivankov, K. Koga, M. Shiratani, K. Laužikė, V. Baliuckas,
Changes in Content of Bioactive Compounds and Antioxidant Activity Induced in Needles of Diﬀerent Half-Sib Families
of Norway Spruce (Picea abies (L.) H. Karst) by Seed Treatment with Cold Plasma, Antioxidants, vol.11, 8, p.1558,
2022
5. Y. Nakamura, N. Yamashita, K. Kamataki, T. Okumura, K. Koga, M. Shiratani, N. Itagaki, Growth of single crystalline
ZnO films on 18%-lattice-mismatched sapphire substrates using buffer layers with three-dimensional islands, Cryst.
Growth Des., p.3770-3777, 2022
6. D. Takahashi, N. Yamashita, D. Yamashita, T. Okumura, K. Kamataki, K. Koga, M. Shiratani, N. Itagaki, Epitaxial
Growth of Zn1-xMgxO Films on Sapphire Substrates via Inverted Stranski-Krastanov Mode Using Magnetron Sputtering,
MRS Adv., vol.7, p.415-419, 2022
7. G. Uchida, K. Nagai, Y. Habu, J. Hayashi, Y. Ikebe, M. Hiramatsu, R. Narishige, N. Itagaki, M. Shiratani, Y. Setsuhara,
Nanostructured Ge and GeSn Films by High pressure He Plasma Sputtering for High-capacity Li ion Battery Anodes,
Sci. Rep., vol.12, p.1742, 2022
8. J. Hayashi, K. Nagai, Y. Habu, Y. Ikebe, M. Hiramatsu, R. Narishige, N. Itagaki, M. Shiratani, Y. Setsuhara, G. Uchida,
Morphological control of nanostructured Ge ﬁlms in high Ar-gas-pressure plasma sputtering process for Li ion batteries,
Jpn. J. Appl. Phys., vol.61, SA, p.SA1002, 2021
9. S. Hirata, A. Inoue, M. Inada, J. Hojo, Synthesis and adsorption-photodecomposition properties of mesoporous
SiO2TiO2/WO3 composite, Journal of the Ceramic Society of Japan, 129 [7] (2021) 464-469.

― 65 ―

関

係

委

員

九州大学中央分析センター委員会委員 （令和４年４月１日～令和６年３月 31 日）
委

員

委

長

セ

ン

タ

ー

長

教

授

島ノ江

憲

剛

員

伊

都

分

室

長

教

授

林

克

郎

工学研究院長事務取扱い

教

授

園

田

佳

巨

総合理工学研究院長

教

授

中

島

英

治

理

教

授

水

野

大

介

教

授

安

中

雅

彦

教

授

藤ヶ谷

剛

彦

教

授

中

野

博

昭

教

授

松

井

利

郎

〃

教

授

平

舘

俊太郎

比較社会文化研究院

教

授

菅

医

学

研

究

院

教

授

内

海

健

歯

学

研

究

院

教

授

清

島

保

薬

学

研

究

院

教

授

濵

瀬

健

司

芸 術 工 学 研 究 院

教

授

須

川

正

治

システム情報科学研究院

教

授

興

雄

司

総 合 理 工 学 研 究 院

教

授

永

長

久

寛

応 用 力 学 研 究 所

教

授

齋

藤

渉

先導物質化学研究所

教

授

田

中

賢

工 学 部 等 事 務 部 長

事務部長

住

田

憲

紀

筑 紫 地 区 事 務 部 長

事務部長

三

海

和

広

学

研

究

院

〃
工

学

研

究

院

〃
農

学

研

究

院

浩

伸

九州大学中央分析センター運営委員会委員 （令和４年４月１日～令和６年３月 31 日）
委
委

員

長

セ

ン

タ

ー

長

教

授

島ノ江

憲

剛

員

伊

都

分

室

長

教

授

林

克

郎

中 央 分 析 セ ン タ ー

准教授

稲

田

理

学

研

究

院

教

授

水

野

大

介

薬

学

研

究

院

教

授

濵

瀬

健

司

工

学

研

究

院

教

授

藤ヶ谷

剛

彦

システム情報科学研究院

教

授

吉

田

総 合 理 工 学 研 究 院

准教授

薮

下

彰

啓

農

学

研

究

院

教

授

松

井

利

郎

歯

学

研

究

院

教

授

清

島

保

先導物質化学研究所

教

授

田

中

賢

― 66 ―

幹敬中央分析センター伊都分室委員会委員（令和４年４月１日～令和６年３月 31 日）
委

員

長

分

克

郎

工学研究院委員

（環

境

山

裕

文

（機

田

直

也

（化

准教授

名嘉山

祥

也

（応 用 化 学 機 能）

教

授

林

克

郎

（応 用 化 学 分 子）

准教授

高

橋

幸

奈

（地球資源システム工学）

准教授

米

津

幸太郎

（材

准教授

谷ノ内

勇

樹

（航 空 宇 宙 工 学）

教

授

高

橋

厚

史

（海 洋 シ ス テ ム 工 学）

教

授

後

藤

浩

二

（エ ネ ル ギ ー 量 子 工 学）

准教授

稲

垣

八穂広

システム情報科学研究院委員

准教授

佐

道

泰

造

人間環境学研究院委員

准教授

小

山

智

幸

地 球 惑 星 科 学 部 門

准教授

久

保

友

明

生

准教授

古

賀

誠

人

生 命 機 能 科 学 部 門

教

授

松

井

利

郎

生 命 機 能 科 学 部 門

教

授

中

山

二

郎

理学研究院委員
農学研究院委員

室

長

教

授

林

都

市）

准教授

中

械

工

学）

准教授

迫

学

工

学）

料

物

工

科

学

学）

部

門

九州大学中央分析センターの職員
セ

ン

タ

ー

長

教

授

島ノ江

憲

剛（兼

任）

伊

都

分

室

長

教

授

林

克

郎（兼

任）

准教授

稲

田

助

教

三

浦

好

助

教

渡

辺

美登里（伊都地区）

教務員

岩

永

知

奈（伊都地区）

事務補佐

敷

田

万

理（筑紫地区）― 67 ―

幹（筑紫地区）
典（筑紫地区）

中央分析センター業務記録（自令和４年１月１日～至令和４年12月31日）（1） 中央分析センター運営委員会
令和４年１月６日（木）（書面回議）
令和４年４月15日（金）（書面回議）
令和４年６月24日（金）（書面回議）
令和４年９月２日（金）（書面回議）
令和４年９月26日（月）（オンライン会議）
令和４年11月15日（火）（書面回議）（2）中央分析センター委員会
令和４年１月13日（木）（書面回議）
令和４年４月22日（金）（書面回議）
令和４年７月７日（木）（書面回議）
令和４年９月９日（金）（書面回議）
令和４年10月14日（金）（書面回議）
令和４年11月24日（木）（書面回議）（3）センター報告及びセンターニュースの発行
中央分析センター報告39号、中央分析センターニュースVol. 40 No.2、Vol. 41 No.1を発行しました。

（4）令和４年度国立大学法人機器・分析センター協議会
この会議が令和４年10月21日（金）愛媛大学にて開催されました。

（5）第 25 回九州・山口地区機器・分析センター会議
この会議が令和４年11月15日（火）熊本大学にて開催されました。

― 68 ―

（6）講習会、ワークショップの開催
行

事

名

開催日

場

所

Ｘ線光電子分光装置講習会①

R4.8.2

九州大学中央分析センター 102 号室

Ｘ線光電子分光装置講習会②

R4.11.29

九州大学中央分析センター 102 号室

Ｘ線光電子分光装置講習会③

R4.12.15

九州大学中央分析センター 102 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会①

R4.1.12

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会②

R4.1.25

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会③

R4.4.8

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会④R4.4.13

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑤

R4.4.26

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑥

R4.5.6

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑦

R4.6.1

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑧R4.6.16

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑨

R4.9.1

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑩

R4.9.7

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑪

R4.9.8

中央分析センター伊都分室 204 号室

走査プローブ顕微鏡個別講習会⑫

R4.9.13

中央分析センター伊都分室 204 号室SEM（IT700HR）個別講習会①

R4.5.12

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会②

R4.6.9中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会③

R4.6.13

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会④R4.7.5

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑤

R4.7.25

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑥

R4.8.22

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑦

R4.9.21

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑧R4.9.28

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑨

R4.9.28

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑩

R4.9.29

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑪

R4.9.30

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑫

R4.10.3

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑬

R4.10.4

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑭

R4.10.5

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑮

R4.10.5

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑯

R4.10.6

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑰

R4.10.7

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑱

R4.10.7

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑲

R4.10.11

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会⑳

R4.10.11

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉑

R4.10.12

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉒

R4.10.14

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉓

R4.10.17

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉔

R4.10.17

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉕

R4.10.18

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉖

R4.10.18

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉗

R4.10.20

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉘

R4.11.21

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉙

R4.11.21

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉚

R4.11.21

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉛

R4.11.22

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉜

R4.11.22

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉝

R4.11.28

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）個別講習会㉞

R4.11.29

中央分析センター伊都分室 101 号室SEM（IT700HR）ワークショップ

R4.11.24-25

中央分析センター伊都分室 101 号室― 69 ―

九州大学

中央分析センター報告第40号（2022）
REPORT OF
THE CENTER OF ADVANCED INSTRUMENTAL ANALYSISKYUSHU UNIVERSITY
2022
NUMBER 40

令和 5 年 2 月 1 日

発行

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