ニュース | 環境素材設計学分野(上高原研究室)

2025年 4月30日　【論文掲載】
上高原理暢教授が共著者を務める研究論文がMicroorganismsで公開されました。

細胞表層工学(細胞表面ディスプレイ技術)とは、遺伝子組み換え技術により微生物の細胞表面に特定のタンパク質を発現させて、微生物細胞に新たな機能性を付与する技術です。その中でも、微生物細胞表面での金属結合タンパク質の発現は、環境中の金属回収を行う上で非常に有望な解決策になる可能性があります。微生物を単体材料表面に固定させることは、体積当たりの微生物濃度の増加や操作性の向上に繋がりますが、微生物細胞と溶液の接触が少なくなることで金属の吸着効率が低下する可能性も考えられます。
本研究では、細胞表面にモリブデン酸結合タンパク質(ModE)を発現した酵母細胞(Saccharomyces cerevisiaeScBp6株)を多孔質材料に固定化しモリブデン回収を行いました。ポリウレタンスポンジに固定した遺伝子改変酵母によって、1細胞当たり2.16pgのモリブデンを吸着することができました。この値は、溶液中に浮遊する遺伝子改変酵母(1.96pg/cell)とほぼ同等の性能でした。この結果は組換え酵母-多孔質ポリウレタン複合体がモリブデン回収に有効であり、多孔質材料への固定によって処理槽の大規模化や再利用が可能になることで工業排水処理への応用が期待できることを示しています。

　論文題目：『Enhanced Molybdenum Recovery Achieved by a Complex of Porous Material-Immobilized Surface-Engineered Yeast in Development of a Sustainable Biosorption Technology』
　著者：Thiti Jittayasotorn, Kentaro Kojima, Audrey Stephanie, Kaho Nakamura, Hernando P. Bacosa, Kengo Kubota, Masanobu Kamitakahara, Chihiro Inoue, Mei-Fang Chien
　掲載誌情報：Microorganisms, Vol.13, Issue 5, (2025) 1034
　DOI :https://doi.org/10.3390/microorganisms13051034

2025年 4月23日　【科研費/研究助成】
D3のウパサナジャリヤさんが令和７年度日本学術振興会特別研究員(DC2)として採択されました。

　研究課題：『重金属で汚染された廃水を浄化するための生物由来鉄化合物ナノ粒子の合成制御』
　研究代表者：Jhariya Upasana
　リンク(独立行政法人日本学術振興会HP 特別研究員)：https://www.jsps.go.jp/j-pd/pd_saiyoichiran.html

2025年 4月15日　【論文掲載】
梅津将喜助教、2022年度修了生堰合亮太さんらによる研究論文がJournal of Asian Ceramic Societiesで公開されました。

微生物を触媒として利用するバイオリアクターでは、担体材料上に微生物を高密度に保持することが重要です。本研究では、酸化処理とUV照射によってチタンの表面性状を制御することで、微生物担体材料としての酸化チタン(TiO2)の可能性を評価するとともに、各酸化チタンの表面特性が微生物の付着性に及ぼす影響を評価しました。
今回使用した条件では、硫酸水溶液中で電圧を印加することで作製した陽極酸化チタンで酵母の付着数が有意に増加しました。一方でUV照射は各酸化チタン表面の親水化や表面自由エネルギーの増加を引き起こしましたが、酵母の付着性にはあまり影響がありませんでした。また、酸化チタンを微生物培地に漬けると培地中の有機成分が材料表面に吸着するため、酸化チタン表面に形成した有機物吸着層の特性が微生物の付着性に影響している可能性が示唆されました。

　論文題目：『Effect of oxidation treatment and UV irradiation of titanium on surface properties and yeast adhesion』
　著者：Masaki Umetsu, Ryota Sekiai, Mei-Fang Chien, Shun Yokoyama, Masanobu Kamitakahara
　掲載誌情報：Journal of Asian Ceramic Societies, (2025) Online first
　DOI :https://doi.org/10.1080/21870764.2025.2492407

2025年 4月 1日　【科研費/研究助成】
梅津将喜助教の申請課題が公益社団法人河川財団研究者一般的助成（若手研究者）にて新規課題として採択されました。

　研究課題：『河川中の鉄材料表面におけるバイオフィルム形成が微生物生態系および金属濃集に与える影響』2025年4月-2026年3月
　研究代表者：梅津将喜
　リンク(公益社団法人河川財団河川基金)： https://www.kasen.or.jp/kikin/tabid288.html

2025年 4月 1日　【イベント】
新年度が始まりました。
今年度から学部4年生の關口秀さん、藤木拓也さん、吉村宙夢さんが研究室メンバーとして研究活動に取り組んでくれます。

また、東北大学工学部材料科学総合学科生体機能材料学分野（山本研究室）から船井正樹さんが
当研究室で博士課程前期(修士課程)の１年生として研究を始めます。

2025年 3月25日　【イベント】
本日は学位授与式がありました。
川邉和輝さん、齋藤禎範さん、松阪寛仁さんが東北大学工学部機械知能・航空工学科を卒業しました。
岩間永樹さん、鈴木渓太さん、星京吾さんが東北大学大学院環境科学研究科博士課程前期(修士課程) を修了しました。

修士論文
＜岩間永樹：酸化チタン表面における細胞および微生物の接着と脱離の制御＞
＜鈴木渓太：直流電流を利用した電気泳動堆積法による担体表面への微生物集積技術の開発＞
＜星　京吾：血清成分の吸着した材料表面における微生物付着挙動の物理化学的評価＞

卒業論文
＜川邉和輝：軟骨内骨化を誘導するリン酸カルシウムセメントの作製＞
＜齋藤禎範：リン酸カルシウムセメントを利用した微生物担持方法の開発＞
＜松阪寛仁：水環境に設置した材料表面に形成されるバイオフィルムの解析＞

川邉和輝さん、齋藤禎範さん、松阪寛仁さんは博士課程前期(修士課程)に進学し、引き続き研究活動を続けます。

2025年 3月17日　【学会発表】
第59回日本水環境学会年会が北海道札幌市の北海道大学で開催されました。
当研究室からは以下の１名がポスター発表を行いました。
＜梅津将喜助教＞「ニッケル添加アパタイトがメタン発酵における微生物群集構造に与える影響」

2025年 2月12日　【科研費/研究助成】
梅津将喜助教の申請課題が東北大学大学院環境科学研究科DOWA寄附講座
第３回環境研究シーズ育成支援事業（DOWAシーズ育成事業）にて新規課題として採択されました。

　研究課題：『鉄酸化細菌を迅速かつ高密度に生産する電圧印加を利用した培養システムの開発』 2025年2月-2026年3月
　研究代表者：梅津将喜
　研究分担者：上高原理暢

2025年 2月10日　【論文掲載】
ウパサナジャリヤさん、簡梅芳准教授、梅津将喜助教、上高原理暢教授によるレビュー論文が
International Journal of Environmental Science and Technologyで早期公開されました。

様々な産業活動によって有害な重金属が環境中に放出し、生物や生態系に深刻な影響を与えています。これまでの研究では多様な微生物が重金属を除去する能力を持つことが示されており、微生物によって環境中の重金属除去を行うバイオレメディエーションは将来的な環境浄化技術として重要視されています。水環境中の重金属を除去する場合、浮遊状態の微生物は容易に流出してしまい回収が難しいことから微生物の固定化が必須です。しかし、微生物種によって重金属除去メカニズムが異なることから、効果的な固定方法は異なります。
本レビューではバクテリア(細菌)の重金属除去に注目し、バクテリアの持つ様々な重金属除去メカニズムと、現在行われているバクテリア細胞の固定化技術について包括的な解説を行い、バイオレメディエーションにおける固定化バクテリア細胞の利点を示しました。

　論文題目：『New insights into immobilized bacterial systems for removal of heavy metals from wastewater』
　著者：Upasana Jhariya, Mei-Fang Chien, Masaki Umetsu, Masanobu Kamitakahara
　掲載誌情報：International Journal of Environmental Science and Technology, (2025) Online first
　DOI :https://doi.org/10.1007/s13762-025-06369-6

2025年 1月 8日　【論文掲載】
上高原理暢教授、2022年度修了生加藤翔さんらによる研究論文がJournal of Biomaterials Applicationsで公開されました。

リン酸カルシウムセメント(CPC)は、骨の無機主成分であるリン酸カルシウムで構成されたペーストであり、骨欠損部位に充填することで体内で硬化し損傷部位の補修をしてくれます。CPC中のリン酸カルシウム含有量を減らすことで、CPCの骨再生能力が向上することが知られていますが、セメントが硬化しにくくなるため体内での崩壊リスクが高くなってしまいます。一方でCPCに生体吸収性ポリマーを添加することで、CPCの硬化時間を短縮しCPCの崩壊を抑制することが可能になります。
本研究ではα-リン酸三カルシウム(α-TCP)ベースのCPCに生体吸収性ポリマー(リン酸化プルラン，コラーゲン，キトサン，アルギン酸)をそれぞれ添加することで、これらの生体吸収性ポリマーがCPCの硬化時間や崩壊抑制効果，CPC強度に与える影響を評価しました。これらの効果を参考に、用途に応じて生体吸収性ポリマーを選択することでCPCの特性を効果的に制御できる可能性があります。

　論文題目：『Design of Bioresorbable Calcium Phosphate Cements with Addition of Bioresorbable Polymers』
　著者：Masanobu Kamitakahara, Kakeru Kato, Masaki Umetsu, Kumiko Yoshihara, Yasuhiro Yoshida
　掲載誌情報：Journal of Biomaterials Applications, Vol.39, Issue 6, (2025) p.557-565
　DOI :https://doi.org/10.1177/08853282241277477

2025年 1月 8日　【その他】
当研究室の発明技術が株式会社東北テクノアーチのホームページで紹介されました。
未公開の特許内容を含むため、本技術に興味のある方は上高原研究室または東北テクノアーチさんまでお問い合わせ下さい。

発明内容：『微生物を生きたまま、担体内部に担持させる方法ー微生物担体の製造方法ー』
発明者：梅津将喜, 上高原理暢, 静間帆香

東北テクノアーチHP：
（日本語）https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T24-062.html
（English）https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_en_h/T24-062.html

2024年12月30日　【メディア】
2024年11月14日にJournal of Hazardous Materialsで公開された
微生物を利用したセレン酸除去材料の作製について、取材記事が日本経済新聞に掲載されました。

2024/12/30付日本経済新聞:https://www.nikkei.com/article/DGXZQOSG22A0T0S4A121C2000000/?msockid=2b495ff908a161f025954dd609536015

2024年12月12日　【論文掲載】
梅津助教が共著者をつとめる研究論文がEnergy Technologyで早期公開されました。

微生物燃料電池(MFC: Microbial Fuel Cell)は、嫌気性微生物が有機物を分解する際に生じる電子を電極を介して取り出すことで発電を行う技術です。MFCの発電効率を向上させるためには、アノード中の嫌気性微生物によって生成された電子が効率的にカソード側に伝達されることが重要ですが、実廃水を処理する際にはアノード中に存在するメタン生成菌によって電子が横取りされてしまうことが課題となっています。
本研究では硝酸による表面処理を行ったカーボンフェルトがメタン生成菌の代謝を抑制することを明らかにしました。さらに、この電極をアノード電極として使用したMFCによって牛舎廃水を基質として運転することで、未処理のカーボンフェルトアノードと比べて２倍の電力密度とクーロン効率が得られました。このシステムは再生可能エネルギー生産および畜産廃水処理に対して、低コストかつ低環境負荷なアプローチになる可能性があります。

　論文題目：『Methanogen Biocathode Microbial Fuel Cell System That Simultaneously Achieves Cattle-Barn Wastewater Treatment and Carbon Dioxide Utilization』
　著者：Yuta Nakayasu, Hiroto Nakano,Masaki Umetsu, Hideyuki Takahashi, Chika Tada
　掲載誌情報：Energy Technology, (2024) Early View
　DOI :https://doi.org/10.1002/ente.202401558

2024年12月 4日　【学会発表】
The 22th Asian BioCeramics Symposium (ABC2024) が福岡県北九州市の北九州国際会議場で開催されました。
当研究室からは以下の１名が口頭発表を行いました。
＜梅津将喜助教＞「The effect of serum component adsorption on the surface properties and initial microbial adhesion of various materials」

2024年11月27日　【学会発表】
International Conference on Advances in Biotechnology and Bioinformatics (ICABB 2024) が
インドのプネーにある Dr. D. Y. Patil Biotechnology and Bioinformatics Institute で開催されました。
当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜D3 ウパサナジャリヤ＞「Biogenic Iron Compounds Synthesis Using Iron Metal for Selenate Removal from Wastewater」

2024年11月26日　【講演・セミナー発表等】
ITB × Tohoku University: Collaboration Symposium が
インドネシアのバンドンにあるバンドン工科大学(Institut Teknologi Bandung) で開催され、
上高原理暢教授が講演を行いました。
＜上高原理暢教授＞「Materials Science: Design of materials harmonizing with environment and life」

2024年11月14日　【論文掲載】
ウパサナジャリヤさん、簡梅芳准教授、梅津将喜助教、上高原理暢教授による研究論文が
Journal of Hazardous Materialsで公開されました。

セレンは多くの生物にとって必須な微量元素である一方で、高濃度で強い毒性を示すため廃水から除去する必要があります。セレンの化学形態の一つであるセレン酸（Se(VI)）は水溶性のため除去が困難で、セレン酸の安価で容易な除去方法の開発が求められています。そこで水中のセレン酸の除去のために、微生物（鉄酸化細菌）を利用して合成したジャロサイトを除去材料として検討しました。
本研究では、鉄酸化細菌の培養培地のpHを制御することで、セレン酸の高い除去能力を持つことが既に報告されているシュベルトマナイトに近いレベルでセレン除去能力を示すジャロサイトの作製に成功しました。ジャロサイトはシュベルトマナイトよりも安定な結晶であり、除去後も安定にセレン酸を保持できる除去材料として期待できます。

また、本成果は東北大学のプレスリリースに掲載されました。
東北大学HP :https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2024/11/press20241114-03-biogenic.html
東北大学大学院環境科学研究科HP :https://www.kankyo.tohoku.ac.jp/activity/a20241114.html
東北大学研究成果ウェブサイト :https://web.tohoku.ac.jp/research/

　論文題目：『Effective selenate removal using pH modulated synthesis of biogenic jarosite: Comparative insight with non-biogenic jarosite and biogenic schwertmannite』
　著者：Upasana Jhariya, Mei-Fang Chien, Masaki Umetsu, Masanobu Kamitakahara
　掲載誌情報：Journal of Hazardous Materials, Vol.480, 2024, 136256
　DOI :https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136256

2024年11月10日　【学会発表】
第17回資源・素材学会東北支部若手の会が岩手県八幡平市静流閣で開催されました。
当研究室からは以下の6名がポスター発表を行いました。
＜M1 樋山　颯＞「抗菌性と骨再生促進機能を有するリン酸カルシウムセメントの作製および評価」
＜M1 水越千誉＞「アルギン酸添加電気泳動堆積法による鉄酸化細菌の活性維持を目的とした固定方法の開発」
＜M1 高　靖宇＞「鉱山廃水からの鉄化合物の合成とその有効利用に関する研究」
＜B4 川邉和輝＞「軟骨内骨化を誘導するリン酸カルシウムセメントの作製」
＜B4 齋藤禎範＞「微生物を担持可能とするリン酸カルシウムセメントの作製」
＜B4 松阪寛仁＞「水環境に設置した材料表面に形成されるバイオフィルムの解析」

2024年10月29日　【学会発表】
日本微生物生態学会第37回広島大会が広島県広島市広島国際会議場で開催されました。
当研究室からは以下の2名が口頭発表を行いました。
＜M2 鈴木渓太＞「担体への迅速な微生物固定を可能とする電気泳動堆積法の検討」
＜M2 星　京吾＞「血清成分吸着表面に対する非生物的モデルによる微生物付着予測」

2024年10月29日　【学会発表】
The 15th ISAJ Annual Symposium が東京都千代田区在日インド大使館で開催されました。

ISAJ Annual Symposiumは NPO法人在日インド人科学者協会(ISAJ) が主催するシンポジウムで、
インドや日本，その他国際的な研究者らにより、「持続可能な未来のための変革的技術」をテーマに
様々な分野の科学的イノベーションについて講演が行われました。

当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜D3 ウパサナジャリヤ＞「Controlled Synthesis of Jarosite and Schwertmannite and their Comparative Removal Analysis for Toxic Oxyanions」

2024年10月29日　【学会発表】
日本バイオマテリアル学会シンポジウム2024 が宮城県仙台市仙台国際センターで開催されました。
当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M2 岩間永樹＞「酸化チタンの紫外線応答性を利用した細胞や微生物の材料表面での挙動制御」

2024年10月25日　【受賞】
東北大学大学院環境科学研究科に所属する学生を対象としたポスター発表会「環境科学討論会」が開催されました。
当研究室からは以下の2名がポスター発表を行いました。
＜M1 樋山　颯＞「抗菌性と骨再生促進機能を有するリン酸カルシウムセメントの作製および評価」
＜M1 水越千誉＞「アルギン酸添加電気泳動堆積法による鉄酸化細菌の活性維持を目的とした固定方法の開発」

また、水越千誉さんの発表が『優秀賞』を受賞しました。

2023年10月18日　【論文掲載】
上高原理暢教授の解説記事が日本バイオマテリアル学会機関誌「バイオマテリアル－生体材料－」に掲載されました。

　論文題目：『リン酸カルシウムの微構造制御による新機能創発』
　著者：上高原理暢
　掲載誌情報：バイオマテリアル－生体材料－, 42巻4号, p.298-303 (2024)
　リンク(日本バイオマテリアル学会HP_会員のみ閲覧可能)：https://kokuhoken.net/jsbm/publications.html

2024年10月 1日　【イベント】
2024年度後期の授業が始まりました。

Indra Jaya Budiarso（インドラジャヤブディアーソ）さんが研究室メンバーとして来てくれました。
インドラさんは、インドネシアのバンドン工科大学で修士課程を修了し、
当研究室で博士課程後期(博士課程)の１年生として研究を始めます。

また、研究生の高靖宇さんが大学院入試を合格し、
１０月から博士課程前期(修士課程)の１年生として改めて研究活動に取り組んでくれます。

2024年 9月17日　【学会発表】
第75回コロイドおよび界面化学討論会が宮城県仙台市東北大学にて開催されました。
当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M2 星京吾＞「水中条件での接触角測定による表面性状解析および微生物の付着性予測」

2024年 9月10日　【学会発表】
日本セラミックス協会第37回秋季シンポジウムが愛知県名古屋市名古屋大学にて開催されました。
当研究室からは以下の2名が口頭発表を行いました。
＜M2 岩間永樹＞「酸化チタン表面における細胞および微生物の接着や脱離の紫外線による制御」
＜M1 樋山　颯＞「銅含有α型リン酸三カルシウムの合成と抗菌性セメントへの適用」

2024年 9月 1日　【論文掲載】
上高原理暢教授、2021年度修了生加藤大夢さん、梅津将喜助教による研究論文が
Journal of the Ceramic Society of Japanで公開されました。

リン酸カルシウムセメントは、骨の無機主成分であるリン酸カルシウムで構成されたペーストであり、骨欠損部位に充填することで体内で硬化し損傷部位の補修をしてくれます。また骨吸収性に優れたリン酸カルシウムセメントは、骨再生に関わる細胞によって分解され骨の材料として再利用されることで、骨の修復を促進することができます。
我々は高い骨再生能力を持ったリン酸カルシウムセメントを設計するために、骨吸収性が極めて高い事が知られているリン酸八カルシウム(OCP)を析出して硬化する多孔質セメントの開発を行いました。本研究では、α型リン酸三カルシウム(α-TCP)の多孔質顆粒と、α-TCP粉末およびリン酸水素カルシウム二水和物(DCPD)粉末を混合したリン酸カルシウムセメントを作製しました。このセメントは、α-TCPの多孔質顆粒が結合剤と反応しOCPを析出しながら硬化するため、既存のリン酸カルシウムセメントよりも優れた溶解性を示しました。

　論文題目：『Design of porous calcium phosphate cement composed of spherical porous granules based on precipitation of octacalcium phosphate』
　著者：Masanobu Kamitakahara, Hiromu Kato, Masaki Umetsu
　掲載誌情報：Journal of the Ceramic Society of Japan, 132巻9号 (2024) p.560-562
　DOI :https://doi.org/10.2109/jcersj2.24063

2024年 8月 5日　【学会発表】
The 10th International Symposium on Functional Materials (ISFM2024) が
宮城県仙台市東北大学で開催されました。

当研究室から以下の1名が口頭発表を行いました。
＜D2 Upasana Jhariya (ウパサナジャリヤ)＞
「Controlled synthesis of biotic jarosite and its comparative analysis against abiotic jarosite and biotic schwertmannite in selenate removal」

また、以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M1 樋山　颯＞
「Preparation of copper-containing α-tricalcium phosphate and investigation of its potential for cements with antimicrobial activity」

2024年 8月 1日　【学会発表】
FALLING WALLS LAB SENDAI 2024が宮城県仙台市東北大学で開催されました。

FALLING WALLS LABは、自身の研究プロジェクトや
それに基づいたビジネスモデル，社会的問題解決の方法などをプレゼンするコンテストです。
20カ国以上で開催され、各予選の優勝者はベルリンの本選に出場する権利が与えられます。

当研究室からウパサナジャリヤさんが参加し、『1st PLACE 』を受賞しました。

2024年 7月21日　【学会発表】
Water and Environment Technology Conference 2024 (WET2024) が岡山県岡山市岡山大学にて開催されました。
当研究室からは以下の2名がポスター発表を行いました。
＜M2 星　京吾＞「Consideration of Bacterial Adhesion on Serum-Components-Adsorbed Surface by Comparing Surface Free Energy in Water and Air」
＜M1 水越千誉＞「Development of Immobilization Technique of Acidithiobacillus ferrooxidans Using Electrophoretic Deposition with Alginate to Maintain Activity」

2024年 6月14日　【学会発表】
2024(令和6)年度資源・素材学会東北支部春季大会が宮城県仙台市東北大学にて開催されました。
梅津助教が招待講演を行いました。
＜梅津将喜助教＞「材料表面におけるコンディショニングフィルムの形成が微生物の付着性に与える影響」

また、当研究室からは以下の2名がポスター発表を行いました。
＜M1 樋山　颯＞「人工骨セメント用途の抗菌金属を固溶させたα型リン酸三カルシウムの作製に関する研究」
＜M1 水越千誉＞「電気泳動堆積によるアルギン酸ゲルの形成と鉄酸化細菌固定」

2024年 5月21日　【学会発表】
粉体粉末冶金協会 2024年度春季大会(第133回講演大会) が神奈川県横浜市東京工業大学にて開催されました。
当研究室からは以下の2名が口頭発表を行いました。
＜M2 岩間永樹＞「酸化チタン薄膜の作製とその表面での細胞および微生物の接着」
＜M2 鈴木渓太＞「直流電流による電気泳動堆積法を応用した微生物集積技術の開発」

2024年 4月 1日　【イベント】
新年度が始まりました。
今年度から研究生の高靖宇さん、学部4年生の川邉和輝さん、齋藤禎範さん、松阪寛仁さんが
研究室メンバーとして研究活動に取り組んでくれます。

2024年 3月26日　【イベント】
本日は学位授与式がありました。
静間帆香さん、樋山颯さん、水越千誉さんが東北大学工学部機械知能・航空工学科を卒業しました。
伊藤佑一郎さん、長浜陵大さんが東北大学大学院環境科学研究科博士課程前期(修士課程) を修了しました。

修士論文
＜伊藤佑一郎：リン酸八カルシウムを主体とする微構造制御可能なセメントの作製と評価＞
＜長浜陵大：異なる担持方法による銀担持リン酸八カルシウム球状顆粒の作製と抗菌性人工骨としての評価＞

卒業論文
＜静間帆香：生体吸収性高分子により細胞や微生物を保持したリン酸カルシウムセメントの作製＞
＜樋山　颯：人工骨セメント用途の抗菌金属を固溶させたα型リン酸三カルシウムの作製に関する研究＞
＜水越千誉：電気泳動堆積によるアルギン酸ゲルの形成と鉄酸化細菌固定＞

樋山颯さん、水越千誉さんは博士課程前期(修士課程)に進学し、引き続き研究活動を続けます。

2024年 3月15日　【学会発表】
日本セラミックス協会2024年年会が熊本県熊本市熊本大学黒髪キャンパスにて開催されました。
当研究室からは以下の1名が口頭発表を行いました。
＜上高原理暢教授＞「球状多孔質顆粒を用いた多孔質リン酸八カルシウムセメントの作製と評価」

2024年 3月 4日　【学会発表】
British Council が主催する国際シンポジウム"Multinational Symposium on the Resilient Planet" が
インドのデリーで開催されました。
当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜D2 Upasana Jhariya (ウパサナジャリヤ)＞
「Significance of morphologically distinct biogenic jarosite particles in selenate removal from wastewater」

2024年 2月 6日　【科研費/研究助成】
梅津助教の申請課題が東北大学大学院環境科学研究科DOWA寄附講座
第２回環境研究シーズ育成支援事業（DOWAシーズ育成事業）にて継続課題として採択されました。
　研究課題：『電気化学的手法を利用した微生物の新しい分離凝集技術の開発』2024年2月-2025年3月
　研究代表者：梅津将喜
　研究分担者：上高原理暢

2024年 1月25日　【論文掲載】
2023年5月に粉体および粉末冶金に掲載されました
伊藤佑一郎さん、上高原教授らの研究論文の英訳版がMaterials Transactions* で公開されました。
　(*Materials Transactionsは金属関係１４学協会が共同刊行している英文誌であり、
　　これらの学協会がそれぞれ刊行している論文誌に和文を発表した後、同内容を英訳し投稿することが推奨されています。)

　論文題目：『Preparation and Evaluation of Cements Using Spherical Porous β-Tricalcium Phosphate Granules』
　著者：Ito Yuichiro, Kato Hiromu, Umetsu Masaki, Kamitakahara Masanobu
　掲載誌情報：Materials Transactions, Vol.65, Issue 2, (2024) p.212-217
　DOI :https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-Y2023006

2023年12月23日　【論文掲載】
2023年10月にMacromolecular Materials and Engineeringで公開された
梅津助教、山形大学大学院理工学研究科渡邉洋輔助教、東北大学大学院農学研究科多田千佳准教授らによる研究論文について
関連するFigureが "Macromolecular Materials and Engineering Vol.308, Issue 11" のCover Picture に選ばれました。
本Figureは渡邉洋輔助教により作成されました。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mame.202370026

2023年12月22日　【学会発表】
2023年度東北⼤学⾦属材料研究所共同研究ワークショップ・⽇本バイオマテリアル学会東北ブロック交流会が
宮城県仙台市⾦属材料研究所で開催されました。
梅津助教が招待講演を行いました。
＜梅津将喜助教＞「血清成分の吸着による材料表面特性の変化が微生物付着性に与える影響」

また、当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M2 伊藤佑一郎＞「球状顆粒を用いることで微構造制御したリン酸八カルシウムを主結晶相とする多孔質セメントの作製」

2023年11月27日　【学会発表】
International Conference on New Horizons in Biotechnology (NHBT-2023) が
インドのティルヴァナンタプラムにある Hotel Residency Tower で開催されました。
当研究室からは以下の2名がポスター発表を行いました。
＜梅津将喜助教＞「Accumulation of Yeast Cells by Electrophoretic Deposition for Biosorption」
＜D2 ウパサナジャリヤ＞「Controlled Precipitation of Jarosite and Schwertmannite and their Comparative Analysis for Adsorption of Toxic Oxyanions」

ウパサナさんの発表が『BEST POSTER AWARD』を受賞しました。

2023年11月19日　【学会発表】
2023(令和5)年度資源・素材学会東北支部秋季大会および若手の会が宮城県大崎市中山平温泉仙庄館で開催されました。
当研究室からは以下の2名がポスター発表を行いました。
＜B4 樋山　颯＞「抗菌金属を固溶させたα型リン酸三カルシウムの作製」
＜B4 水越千誉＞「電気泳動堆積を利用した擬似バイオフィルム形成を伴う微生物固定化技術の開発」

樋山さんの発表が『優秀ポスター発表賞』を受賞しました。

2023年11月10日　【学会発表】
無機マテリアル学会第147回学術講演会が宮城県仙台市東北大学片平さくらホールで開催されました。
当研究室からは以下の1名が口頭発表を行いました。
＜上高原理暢教授＞「二酸化炭素雰囲気下での焼結による水酸アパタイト多孔体の炭酸含有量の制御」

2023年11月 7日　【学会発表】
第45回日本バイオマテリアル学会大会が兵庫県神戸市神戸国際会議場で開催されました。
当研究室からは以下の2名が口頭発表とポスター発表を行いました。
＜梅津将喜助教＞口頭発表
「血清成分の吸着によるチタンの表面性状および微生物付着性の変化」
＜M1 星京吾＞ポスター発表
「血清成分の吸着したガラスの大気中および水中での表面特性の評価」

2023年11月 3日　【学会発表】
令和5年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会が
新潟県長岡市ホテルニューオータニ長岡で開催されました。当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M1 岩間永樹＞「純度の異なるチタン金属に対する種々の酸化処理が擬似体液中でのアパタイト形成能に与える影響」

2023年10月27日　【受賞】
東北大学大学院環境科学研究科に所属する学生を対象としたポスター発表会「環境科学討論会」が開催されました。
当研究室からは以下の４名がポスター発表を行いました。
＜D2 ウパサナジャリヤ＞「Controlled synthesis of biogenic iron compounds nanoparticles and its application for treatment of wastewater contaminated with heavy metals」
＜M1 岩間永樹＞「酸化チタン表面における細胞および微生物の接着・脱着について」
＜M1 鈴木渓太＞「直流電流による電気泳動堆積法を利用した微生物集積技術の開発」
＜M1 星　京吾＞「血清成分の吸着した材料表面特性による微生物付着性への影響」

また、ウパサナさんの発表が『優秀賞』および『環境科学研究科長賞(DOWA賞)』を受賞しました。

2023年10月27日　【受賞】
2023年9月7-9日に開催されました令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会での鈴木渓太さんのポスター発表が
若手ポスター優秀賞 (Young Researcher Poster Competition in Japanese) を受賞しました。
＜M1 鈴木渓太＞「電気泳動堆積法を利用した酵母の集積における電圧と印加時間の影響」
リンク(令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会公式HP)https://www.iee.jp/fms/a_event/r5/r5-summary/

2023年10月20日　【論文掲載】
梅津助教、山形大学大学院理工学研究科渡邉洋輔助教、東北大学大学院農学研究科多田千佳准教授らによる
研究論文がMacromolecular Materials and Engineeringで公開されました。

メタン生成菌は外部から電子を受け取り、二酸化炭素(CO2)を還元することでメタン(CH4)を生成する能力を持つことから、微生物燃料電池の
バイオカソードとしても利用されています。バイオカソードの性能には、電極表面に微生物が高密度に付着することが重要ですが、培養による
自然な付着は時間がかかり電極表面を十分に覆うことが出来ません。そこで本研究では、生きたメタン生成菌とマイクロサイズの白炭粒子を混ぜた
バイオインクを作製し、3Dプリンティングによるメタン生成菌カソードの成形に挑戦しました。
メタン生成菌は酸素を苦手とする絶対嫌気性微生物であるため酸素のある条件では死んでしまいますが、ゲル内に白炭微粒子を添加して混和および
3Dプリントすることで、一般的な研究室条件(特別な嫌気操作をしていない環境)でもメタン生成カソードを3D成形できることを示しました。
また、ゲルに混ぜるメタン生成菌量を増やすことで3D造形物からのメタン生成量が向上し、ゲル内でメタン菌が増殖することも分かりました。

　論文題目：『3D-Printed Methane-Producing Electrodes for Microbial Fuel Cells Developed Using Biogel Ink Containing Live Methanogens and White Charcoal』
　著者：Masaki Umetsu, Yosuke Watanabe, Masato Ueno, Tatsuya Kobayashi, Hidemitsu Furukawa, Chika Tada
　掲載誌情報：Macromolecular Materials and Engineering, Vol.308, Issue12, 2300215 (2023)
　DOI :https://doi.org/10.1002/mame.202300215

2023年 9月 7日　【学会発表】
令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会が愛知県名古屋市愛知工業大学にて開催されました。
当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜M1 鈴木渓太＞「電気泳動堆積法を利用した酵母の集積における電圧と印加時間の影響」
※追記鈴木渓太さんの発表が若手ポスター優秀賞(Young Researcher Poster Competition in Japanese)を受賞しました。

2023年 9月 7日　【学会発表】
日本セラミックス協会第36回秋季シンポジウムが京都府京都市京都工芸繊維大学にて開催されました。
当研究室からは以下の2名が口頭発表を行いました。
＜M2 伊藤佑一郎＞「生体環境下でリン酸八カルシウムを析出し硬化するセメントの作製および評価」
＜M2 長浜陵大＞「銀イオンの担持方法を変えたリン酸八カルシウム顆粒の作製と抗菌性評価」

2023年 9月 1日　【論文掲載】
梅津助教、上高原教授の解説記事が日本セラミックス協会協会誌「セラミックス」に掲載されました。
　論文題目：『骨再生のためのリン酸カルシウム球状顆粒からなるセメントの作製
　　　　　　(Preparation of Cements Composed of Spherical Calcium Phosphate Granules for Bone Regeneration)』
　著者：梅津将喜, 上高原理暢
　掲載誌情報：CERAMICS JAPAN, Vol.58, No.9, p.588-591 (2023)
　リンク(日本セラミックス協会HP_会員のみ閲覧可能)： https://member.ceramic.or.jp/journal/vol_no/58/09/58_09.html

2023年 8月 4日　【講演・セミナー発表等】
第4回東北大学材料科学フェスタ2023 が宮城県仙台市東北大学材料科学高等研究所(AIMR) にて開催され、
上高原教授が講演を行いました。
＜上高原理暢教授＞「⾻代謝に組み込まれるリン酸カルシウム⼈⼯⾻の創製」

2023年 7月23日　【論文掲載】
梅津助教が共著者をつとめる研究論文がBioresource Technology Reportsで公開されました。

微生物燃料電池(MFC; Microbial Fuel Cell)は、嫌気性微生物が有機物を分解する際に生じる電子を、電極を介して取り出すことで発電を行う技術です。MFCを連続的に運転するためには、アノード(陽極)の微生物から受け取った電子を、カソード(陰極)側で還元反応を行うことによって消費する必要があります。しかし従来のMFCでは、カソードに高価な白金触媒を使用することで還元反応を行っていました。
そこで本研究では、鉄アザフタロシアニン(FeAzPc)分子を修飾したカーボンナノチューブをカソード電極として利用することで、白金触媒を使用しないMFCの運転を行いました。このMFCは、市販の白金炭素触媒をカソードに用いたMFCよりも発電性能が高く、非貴金属触媒を利用したMFCの実用可能性が示されました。

　論文題目：『Iron azaphthalocyanine electrocatalysts for enhancing oxygen reduction reactions under neutral conditions and power density in microbial fuel cells』
　著者：Edwin Osebe Nyangau, Hiroya Abe, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu, Masaru Watanabe, Chika Tada
　掲載誌情報：Bioresource Technology Reports, Vol.23, 101565 (2023)
　DOI :https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101565

2023年 7月 9日　【学会発表】
The Water and Environment Technology Conference Online2023 (WET2023-online)が
オンラインにて開催されました。当研究室からは以下の1名がポスター発表を行いました。
＜D1 ウパサナジャリヤ＞「Controlled Precipitation of Iron Hydroxysulfates by Acidithiobacillus ferrooxidans and Evaluation of their Adsorption Ability for Toxic Oxyanions」

2023年 6月 8日　【学会発表】
資源・素材学会東北支部 2023(令和5)年度春季大会が宮城県仙台市東北大学にて開催されました。
当研究室からは以下の3名がポスター発表を行いました。
＜M1 岩間永樹＞「表面酸化したチタンの骨結合性と細胞接着特性の評価」
＜M1 鈴木渓太＞「電気泳動堆積法を利用したチタン電極上への酵母の集積」
＜M1 星　京吾＞「血清成分を吸着させた材料表面に対する微生物付着性の評価」

2023年 6月 6日　【受賞】
粉体粉末冶⾦協会 2023年度春季⼤会(第131回講演大会)にて
昨年6月にJournal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgyに掲載された
2021年度修了生加藤大夢さんらの論文が粉体粉末冶金協会2022年度協会賞(第61回協会賞) 論文賞を受賞しました。

　粉体粉末冶金協会2022年度協会賞(第61回協会賞) 論文賞
　論文題目：『超微粒超硬合金の曲げ破壊の実験とDEMシミュレーション』
　著者：加藤大夢, 松原秀彰, 寺坂宗太, 高田真之, 上高原理暢
　掲載誌情報：Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 69巻 6号(2022) p.249-256
　DOI :https://doi.org/10.2497/jjspm.69.249

2023年 5月15日　【論文掲載】
伊藤佑一郎さん、上高原教授らの研究論文が粉体および粉末冶金で公開されました。

人工骨セメントが優れた骨再生能力を示すには、100μm程度の連通したマクロ孔と1μm程度のミクロ孔が重要であるとされています。
これらの気孔を有する人工骨セメントの作製法として、ミクロ孔を持つ多孔質顆粒を結合して硬化させる手法が検討されています。
本研究ではβ型リン酸三カルシウム(β-TCP)顆粒とリン酸溶液が反応し硬化するセメント系を利用し、形状や気孔率といった顆粒の特性が
硬化したセメントの微細孔や特性に及ぼす影響を評価しました。

　論文題目：『球状多孔質β型リン酸三カルシウム顆粒を用いたセメントの作製と評価』
　著者：伊藤佑一郎, 加藤大夢, 梅津将喜, 上高原理暢
　掲載誌情報：Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 70巻5号(2023) p.242-247
　DOI :https://doi.org/10.2497/jjspm.70.242

2023年 4月21日　【論文掲載】
梅津助教が共著者をつとめる研究論文がJournal of Bioscience and Bioengineeringで公開されました。

本論文では、間伐材を原料としたナラ白炭とアガロースゲルを使用し、セミウェットのバイオカソード微生物燃料電池を作製しました。
アガロースゲルを用いることで曝気をせずにCO2をカソードに供給することができ、メタン生成と発電を同時に行うことができました。
また既存のカーボンフェルトをカソード電極に使用した場合と比較してカソード上のメタン菌量が多く、メタン生成効率および発電効率の向上が見られました。

　論文題目：『Semi-wet methanogen cathode composed of oak white charcoal for developing sustainable microbial fuel cells』
　著者：Hiroto Nakano, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu, Chika Tada
　掲載誌情報：Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol.135 (6) pp.480-486 (2023)
　DOI :https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2023.03.009

2023年 4月 1日　【イベント】
新年度が始まりました。
今年度から、学部4年生の静間帆香さん、樋山颯さん、水越千誉さんが研究室メンバーとして
本格的に研究活動に取り組んでくれます。