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2014.8.29
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2014.7.4
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2014.7.1
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2013.11.26
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2026.11.2
【紫綬褒章受章】中野貴由教授が、令和8年度秋の紫綬褒章受章を受章しました。材料工学研究功績: 異方性材料学の構築によるもので、文部科学省からの推薦を受けて、受章に至りました。紫綬褒章は、科学技術分野における発明・発見や、学術及びスポーツ・芸術文化分野における優れた業績を挙げた方に贈られる褒章です。本件は、令和8年10月20日に閣議決定され、11月2日に報道解禁となり、同月3日に発令されます。伝達式は、同年11月17日に東京都内で行われ、その後、皇居にて拝謁します。
★中野貴由
令和8年度秋の紫綬褒章受章
「材料工学研究功績: 異方性材料学の構築」
2026年11月3日
【業績概要】
中野貴由先生は、材料工学的観点から、異方性／等方性を基軸とする異方性材料学ともいうべき学理を構築し、航空宇宙材料から生体材料へと研究領域を拡張するとともに、耐熱性チタンアルミ系化合物の力学特性の解明、生体骨基質配向化機構の解明、金属積層造形による材質制御の指針の解明、最終的には世界初・日本発の金属積層造形製骨基質脊椎椎体間スペーサーの社会実装を達成した。医歯薬工の融合分野において基礎と応用の両面からの顕著な業績とともに、製造業・製造プロセスの発展、さらには学術界の発展に多大な貢献を果たしたものであり、その功績はまことに顕著である。
【中野先生のコメント】
紫綬褒章の栄誉を賜り誠に光栄です。ともに研究に励み支えてくれた諸先輩方、仲間、卒業生、学生さんたち、共同研究の企業の皆様、そして家族、を代表しての受章です。材料工学はイノベーションを起こす夢の学問であり、私は一貫して異方性材料学の構築を目指してきました。耐熱材料特性や骨異方性機能の根源を追求し、金属積層造形法による結晶配向性や組織の制御、さらには骨基質配向性を初期から誘導可能な異方性骨医療デバイスの臨床まで、基礎から社会実装を経験する幸運に恵まれました。これを励みに、持続可能な安心・安全社会へ更なる材料工学の発展にこれからも貢献して参ります。
【関連のURL】
★大阪大学→https://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2026/11/02001
★大阪大学工学研究科→https://www.eng.osaka-u.ac.jp/ja/topics/news/31296/
★バイオマテリアル学会→https://kokuhoken.net/jsbm/
https://kokuhoken.net/jsbm/topics.html
★読売新聞→https://www.yomiuri.co.jp/national/20261102-GYT1T00014/
★日刊工業新聞→
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2026.10.31
【論文】レーザー粉末床溶融結合（LPBF）法で作製した90W-7Ni-3Fe合金に見られる特異的な組織に関する研究がMaterialiaにOA論文として掲載されました。
Anugrahaprada Mukundan*, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Mitsuhiro Murayama*:
Hierarchical Phase Formation in Tungsten Heavy Alloys Fabricated via Laser Powder Bed Fusion,
Materialia, 50, (2026), 102940: 1-11
DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtla.2026.102940
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Abstract
Additive manufacturing (AM) of tungsten heavy alloys (WHAs) is of interest, given its ability to fabricate components with complex geometries compared to conventional powder metallurgy (PM) for various high-temperature, structural applications. Previous research on AM WHAs primarily focused on optimizing processing conditions to produce high density parts with minimal defects. However, an in-depth understanding of the nanoscale microstructure in these alloys under non-equilibrium rapid solidification AM conditions remains insufficiently explored.
This study investigates the influence of processing on the microstructure of AM WHAs using a laser powder bed fusion (LPBF) fabricated 90W-7Ni-3Fe alloy through multiscale characterization. Scanning electron microscopy (SEM) imaging revealed microscale inhomogeneity, suggesting location dependent variations in thermal gradients during LPBF. Further, a randomly oriented equiaxed grain structure was observed, implying that alloying W with Ni and Fe promotes textured columnar to random equiaxed transition, under these solidification conditions. Transmission electron microscopy (TEM) provided further insight into crystallographic defects in the form of high dislocation density, and phase transformations in the form of solute-enriched regions and nano-sized Fe2W precipitates in some matrix regions. The Fe2W Laves phase was previously unobserved in PM WHAs and could indicate local variations in the composition and equilibrium conditions of the matrix. Though known to be a brittle phase, Fe2W is expected to strengthen the WHA through Orowan mechanisms when present as nano-sized precipitates and could indicate advantages of AM processing. These nanoscale findings, not previously observed by SEM, provide a foundation to link the processing, microstructure, and ultimately performance of AM WHAs.
Keywords: Tungsten heavy alloys; Laser powder bed fusion; Nanoscale microstructure characterization; Microstructure inhomogeneity; Solute enriched regions; Laves phase
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2026.10.27
【論文】レーザー粉末床溶融結合（LPBF）法で作製した90W-7Ni-3Fe合金に見られる特異的な組織に関する研究がMaterialiaに受理されました。
Anugrahaprada Mukundan*, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Mitsuhiro Murayama*:
Hierarchical Phase Formation in Tungsten Heavy Alloys Fabricated via Laser Powder Bed Fusion,
Materialia, (2026), in press. -
2026.10.27
【解説論文】Ti-Nb-Ta-Zr-Mo系生体用高エントロピー合金（BioHEA）に関する解説論文がJournal of Materials Scienceに受理され、OAとして掲載される予定です。
Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Tadaaki Matsuzaka, Takayoshi Nakano*:
Material Properties, Empirical Alloy Parameters, and Solidification Microstructures of Ti-Zr-Nb-Ta-Mo High-Entropy Alloys for metallic biomaterials: Pioneering of BioHEAs,
Journal of Materials Science, (2026), in press. -
2026.10.23
【特別講義】JST-CRDS統括ユニットリーダー・フェロー 永野智己 様をお招きし、特別講義をいただきました。
本講義では、科学技術イノベーションを取り巻く国内外の動向や、AIの活用、科学技術政策などについて、幅広い視点からご講演いただきました。
学生のみならず教員にとっても、自身の研究の意義や社会とのつながりについて改めて考える貴重な機会となりました。
本講義は、博士前期課程1年生（M1）を対象とした「マテリアル社会連携学Ⅱ」の一環として開催されましたが、当日は教員や学生など総勢130名を超える参加者が集まり、大盛況となりました。
130名を超える多くの参加者と特別講義の様子
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2026.10.23
【論文】Calcified Tissue Internationalに椎体における応力分布とアパタイト配向性に関する世界初の発見が、OA論文として掲載されました。
Toko Mori, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Sayaka Miyabe, Nobuhito Nango, Yukihide Minoda, Hiroyoshi Iwaki, Akio Kobayashi, Takayoshi Nakano*:
Apatite c-axis orientation tracks disc-mediated local principal stress directions in the human lumbar vertebra,
Calcified Tissue International, 117, (2026), 167: 1-15.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00223-026-01629-0
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Abstract
Bone mechanical competence depends not only on bone mass but also on the anisotropic orientation of the collagen/biological apatite (BAp) composite, yet its relationship to the local mechanical environment in human vertebrae remains unclear. Here, we examined whether region-specific BAp c-axis orientation corresponds to predominant principal stress direction estimated by µCT-based finite element analysis. The anterior region showed predominantly uniaxial alignment along the craniocaudal axis, corresponding to a predominant principal stress direction oriented primarily along the craniocaudal axis. In contrast, the cranial and caudal subchondral regions exhibited a two-dimensional in-plane orientation pattern corresponding to predominant principal stress directions within the anteroposterior-mediolateral plane, consistent with load transfer through the intervertebral disc, which imposes transverse in-plane loading on the endplate region. At the corticotrabecular junction, the preferred BAp orientation changed markedly within a spatial range of 100 μm or less. Overall, these findings demonstrate region-specific stress-orientation correspondence in human vertebrae and support crystallographic orientation as a quantitative bone-quality indicator of vertebral mechanical adaptation.
keywords: Human spine vertebrae; BAp orientation; Mechanoadaptation; Finite element analysis (FEA); Principal stress -
2026.10.20
【国プロ】令和８年度 安全保障技術研究推進制度で工学研究科附属３DPTec統合センターセンター長の中野先生が率いるAMに関する基礎基盤的研究課題が採択されました。
詳細はこちら
タイプD（S相当）
課題：世界初3DP（形状＋結晶配向＋組成）制御による異方性機能創製
期間：2026年度~2030年度（5年間）【概要】本研究では、適材適所最適化設計・異方性カスタム化により、力学特性に代表される機能性を発揮するための最先端3DP材料基盤技術を構築する。世界初の3DP技術として「形状・結晶配向・組成」の同時制御を実現し、航空機用組成傾斜タービン翼モデルを提案する。
注）本課題は、申請時に大阪大学における厳格な多段階での学内審査のもとで、軍事目的ではない平和利用の基礎基盤研究であることへの認定を受けたうえで応募し、採択されました。 -
2026.10.20
【委員】中野先生が、8月からJST特任フェローに、10月からJST-CRDSの先端科学技術委員に着任しました。ご指導のほどよろしくお願い申し上げます。
JST-CRDS先端科学技術委員会について→
https://www.jst.go.jp/crds/about/sentan/index.html -
2026.10.19
【監修】3DPTec統合センターが監修する大田区のAMプロジェクトに 関する記事が掲載されています。このサイトから今後情報発信されます。
◆ウェブサイトはこちら
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2026.10.16
【動画公開】東進TVにて「大阪大学工学部 応用理工学科」紹介動画が公開されました！
東進ハイスクールの公式チャンネル「東進TV」および東進公式サイトにて、大阪大学工学部 応用理工学科の特集動画が公開されました。
「3Dプリンターで未来をつくる！オンリーワン製品を欲しい時に受け取れる時代に!?」
動画では最先端ものづくりの現場に潜入！・金属3Dプリントでしか作れない驚きの構造：お腹の中に仕掛けがある「3DPワニ博士」や、金属なのに床で跳ねる不思議なメッシュボールを実演！
・医療を大きく変える人工骨：患者さんの骨の構造に合わせた、世界初のオーダーメイドインプラント開発の裏側とは？
・研究室のリアルな現場：学生自身がチタンの特性を自在にコントロールする研究の面白さや、恵まれた研究環境の魅力を熱く語ります。「欲しいものを、欲しい時に、欲しい場所で手に入れられる」未来のモノづくりのワクワク感が詰まった内容となっています。ぜひご覧ください！
▼ ご視聴はこちらから
東進TV YouTube公式チャンネル
http://www.youtube.com/watch?v=HPzBwhkzLB8東進ドットコム 特集ページ
https://www.toshin.com/movie/articles/481 -
2026.10.14
【論文】Calcified Tissue Internationalに椎体における応力分布とアパタイト配向性に関する世界初の発見が受理され、OA論文として掲載されます。
Toko Mori, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Sayaka Miyabe, Nobuhito Nango, Yukihide Minoda, Hiroyoshi Iwaki, Akio Kobayashi, Takayoshi Nakano*:
Apatite c-axis orientation tracks disc-mediated local principal stress directions in the human lumbar vertebra,
Calcified Tissue International, (2026), in press. -
2026.10.8
【新聞】日刊工業新聞に、金属3Dプリンターによる結晶組織制御を用いた高性能な金属製自己触媒反応器の開発に関する記事が掲載されました。
結晶組織制御で性能向上 阪大が金属製自己触媒反応器 日刊工業新聞 2026年10月8日 朝刊21面
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2026.10.5
【新聞】日刊産業新聞に経済産業省素形材産業室長大今様の記事が掲載されており、金属積層造形に関する内容と日本AM学会の函館での講演大会の模様が記載されています。
金属積層造形への期待 日刊産業新聞 産業春秋 2026年10月05日
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2026.10.1
【プレスリリース】2026年9月25日に森浩亮教授との共同研究による、＼3Dプリンターで「熱の流れ」を操る！／結晶組織制御でCO２変換性能を向上―反応中に自ら触媒性能を高める「自己最適化」も実現―、をプレスリリースしました。
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2026.9.24
【学会】日本金属学会2026年（第179回）春期講演大会（@秋田大学手形キャンパス、9月23日～9月25日）に参加しています。
中野研のメンバーで集合写真を撮りました。
集合写真（NIMS 渡邊様・桑原様、川崎重工業 日比野様、中野研卒業生の佐橋さんとともに）
集合写真（中野研卒業生の佐橋さんとともに）
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2026.9.19
【サプライズイベント】金属学会の発表練習前に、中野先生の59歳の誕生日をサプライズでお祝いしました。中野先生はサプライズに驚きとともに、大変喜んでおられました！
中野先生は9月22日に59歳の誕生日を迎えられます。
集合写真
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2026.9.18
【資料】JST-CRDSの重要資料を共有します。
★俯瞰ワークショップ報告書「構造材料の革新と展望」
➡https://www.jst.go.jp/crds/report/CRDS-FY2026-WR-05.html
★CRDS が着目する研究開発の潮流2026
➡https://www.jst.go.jp/crds/report/CRDS-FY2026-RR-03.html -
2026.9.15
【学会】中野研究室のメンバーが日本金属学会2026年（第179回）秋期講演大会（@秋田大学手形キャンパス、9月23日～9月25日）に参加します。
以下の中野研関連発表が行われます
9月23日
〇横山 凌大、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P101] 骨基質配向性制御が偽関節形成に与える影響
〇溝上 翔太、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P244] 骨形成促進経路の活性化による骨芽細胞配列化への影響〇趙 研、山下 葵平、齊藤 拓馬、佐々木 泰祐、中野 貴由、安田 弘行：
[S6.9] レーザー積層造形製IN718の力学特性に及ぼすセル状組織の影響
〇山下 葵平、趙 研、中野 貴由、安田弘行：
[S6.10] 金属積層造形製 Inconel 718 におけるδ相の析出挙動に及ぼすセル状組織の影響
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
[S6.11] L-PBFによる炭化物析出強化型Co基超合金の微細組織と力学特性の制御
〇星野 壮希、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由：
[S6.12] PBF-LB/Mを用いた孔構造・結晶方位の同時制御によるIN718における塑性変形挙動の解明
〇菊川 泰地、石本 卓也、多根 正和、中野 貴由：
[S6.13] PBF-LBを利用した結晶集合組織制御と弾性異方性解明
9月24日
〇小泉 雄一郎、奥川 将行、三津原 晟弘、中野 貴由：
[IS5] 金属Additive Manufacturingにおける超温度場材料創成のデジタルツイン科学
〇當代 光陽、アブドゥッラー ムハッマド、松木 心那、永瀬 丈嗣、中野 貴由：
[S4.9] TiZrHf ミディアムエントロピー合金への第4元素添加による力学特性の改善
〇奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
[S6.14] ステンレス鋼の粉末床溶融結合における急冷凝固のデジタルツイン解析
〇安田 弘行、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由：
[S6.21] Additive Manufacturing によるTiAl合金の組織制御
○辛島 崇仁、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由、安田 弘行：
[S6.22] 電子ビーム3Dプリンタ製β相含有TiAl合金の力学特性安定性とクリープ挙動
○渡辺 悠哉、趙 研、竹山 雅夫、中野 貴由、安田 弘行：
[S6.23]金属積層造形製酸素添加型β相含有TiAl合金の組織制御
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由：
[S6.25]L-PBFで作製したTi-42Nb合金の低サイクル疲労挙動
田原 正樹、陳 成、野平 直希、原島 亜弥、小笹 良輔、石本 卓也、小泉 雄一郎、中野 貴由、細田 秀樹：
[S6.28] 金属積層造形で作製したTi-Cr-Sn合金の変形・変態挙動
○石本 卓也、前川 翔、真中 智世、佐藤 和久、中野 貴由：
[S6.29] β相低安定性を用いたチタン合金間マルチマテリアル界面創製
○Yebeen Ji, Prince Valentine Cobbinah, Chincheng Tsai, Takayuki Shiraiwa, Yoshiaki Toda, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yoko Yamabe-Mitarai:
[S6.30] Localized α' Martensite Refinement in Ti6246 during Multi Track Laser Surface Melting of Ti Based Alloys
〇竹下 恭平、中西 陽平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[313]材料表面ナノ周期構造による特異な基質直交配向化機構
〇森 陶子、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[315] 非侵襲的外部刺激による細胞配列制御を介した早期骨再建
〇磯谷 太一、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[316] 骨粗鬆症治療薬による異方性骨微細構造変化
〇齊藤 光郁、松垣 あいら、中野 貴由：
[317] I型糖尿病マウスにおける骨基質配向性変化〇松坂 匡晃、松垣 あいら、石原 一彦、中野 貴由：
[319] 骨芽細胞配列化に基づく機能的骨組織再生に向けたマイクロパターンMPC-Ti材料の創製
9月25日
〇小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野貴由：
[S6.33] L-PBFによるMg-0.5Ca合金の結晶集合組織制御と力学特性
〇Yan Jinge、小笹 良輔、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由：
[S6.34] レーザ粉末床溶融法で作製したAlCo系共晶ハイエントロピー合金における急速凝固誘起単相B2のデカップル成長
〇大川 翔、小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野貴由：
[S6.35] L-PBF で作製したLPSO型Mg合金の力学特性と変形挙動 -
2026.9.13
【講演】第28回骨粗鬆症学会（新潟朱鷺メッセ）で中野先生がシンポジウム講演を行いました。
中野貴由：
骨強度を支配するコラーゲン／アパタイト骨基質配向性の基礎、
第28回日本骨粗鬆症学会学術集会（会長：山本智章先生、倉林工先生）、
シンポジウム32（3-SY32） 「メディカルスタッフのための骨強度の基礎知識」、
2026年9月13日（日） 10:30～12:00、朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター
学会長の山本先生とともに
大和先生とともに
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2026.9.11
【新聞】純元素粉末を出発材にしたAMによってTi-Cr-Al合金の相安定性を連続的に選択することに成功し、機能性の制御が可能であることを示した成果に関する記事が、本日の日刊工業新聞の17面のトップ記事として掲載されました。
チタン合金組成・結晶配向 阪大など インプラント材に適合 日刊工業新聞 2026年9月11日 朝刊17面
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2026.9.10
【行事】毎年恒例の研究室旅行を行い大いに盛り上がりました。
9月9日、10日に中野研恒例の研究室旅行が開催されました。
今回は中野研初？の鳥取県に訪れました。
様々なレクリエーションや体験を行い、研究室内の親睦を深めることができました！
姫路城にて
お箸づくり体験をした日曜工房にて
国民宿舎 水明壮にて
鳥取砂丘にて
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2026.9.8
【論文】Acta Materialia（IF＝10.7）にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が、OA論文として掲載されました。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF,
Acta Materialia, 320, (2026), 122715: 1-13.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715
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Abstract
Laser powder bed fusion (LPBF) offers not only geometric freedom, but also a unique route to co-design composition-based phase stability and crystallographic texture, which are critical for realizing low-modulus Ti alloys. In this study, we fabricated Ti-Cr and Ti-Cr-Al alloys by the in situ alloying of elemental powders and programmed single-crystal-like textures (<100>, <110>, or <111> // build direction (BD)) via tailored scanning strategies. By employing processing conditions that yielded a melt pool depth far greater than the layer thickness, compositionally uniform builds were achieved through multiple remelting events. In Ti-12Cr (mass%), which has relatively low β-phase stability, the ω phase was observed despite not being detected in its solution-treated-and-quenched counterpart. This observation suggests that the LPBF-specific thermo-mechanical history, including a tensile residual stress of 353 MPa, may have contributed to ω-phase formation. The addition of Al suppressed the formation of ω, resulting in a single-phase β matrix. Furthermore, scan-strategy-dependent textures were consistently observed across all the compositions. The elastic modulus showed pronounced orientation-dependent anisotropy, reaching ∼60 GPa along <100> in a Ti-12Cr-3Al composition, whereas the BD-parallel yield strength approached 800-1,000 MPa depending on the texture, producing elastic admissible strains that surpass those of reported LPBF-fabricated Ti-6Al-4V. Based on these findings, we propose an additive manufacturing process-aware design framework in which alloy composition, LPBF-specific thermo-mechanical history, and crystallographic texture contribute collectively to phase stability and directional mechanical properties in metastable β-Ti alloys.
keywords: β-Ti alloy; in situ alloying; laser powder bed fusion; phase stability; crystallographic texture; Young's modulus
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2026.9.7
【HP】ヒット数が44万件を突破！
中野研HPのヒット数が44万件を突破しました。
いつもご覧いただき、ありがとうございます。 -
2026.9.7
【解説】チタン誌に解説が掲載されました。
奥川将行, 小泉雄一郎, 中野貴由:
Ti合金の粉末床溶融結合型金属3Dプリントにおける粉末レーキ過程の個別要素法解析,
チタン誌, 74[3], (2026), 190-194
PDFはこちら -
2026.9.4
『Advanced Materials & Processes』にデジタルツインと粒子法流動シミュレーションを活用した材料プロセス高度化に関する解説記事が掲載されました。
Hideyuki Kanematsu, Jeremy Knopp, Akiko Ogawa, Takayoshi Nakano:
DIGITAL TWIN AND FLOW SIMULATION FOR IMPROVED MATERIALS PROCESSING
-Beyond simulation, the real power of a digital twin is the closed feedback loop, which provides valuable digital-side visualization, enabling accelerated materials development,
Advanced Materials & Processes, 184 [5], (2026), 23-25.
PDFはこちら -
2026.9.3
【受賞】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会(@函館サーモン・まるなまアリーナ)にてM2平田君とM1永野君が優秀ポスター賞を受賞しました。
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
[P-B-18] L-PBFを用いた炭化物析出強化型Co基超合金の開発
〇永野 登基、小笹 良輔、中野 貴由：
[P-B-17] L-PBFによる純Znの結晶集合組織と力学特性
学会副会長で実行委員長の渡邊誠先生（NIMS）とともに
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2026.9.2
【大田AMPJ】中野先生が監修するおおたAMプロジェクトの成果発表と展示を日本AM学会第２回講演大会（札幌）で行いました。
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2026.9.2
【新聞】中野先生が会長を務める日本AM学会の第二回講演大会（9月1日～3日@函館）の様子が日刊工業新聞に掲載されました。
AM学会、函館で講演大会 日刊工業新聞 2026年9月2日 朝刊
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2026.9.1
【学会】中野先生が会長を務める日本Additive Manufacturing学会の第二回講演大会（@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日～9月3日）が開催され、大いに盛り上がりました。
中野先生が会長を務める日本Additive Manufacturing学会の第二回講演大会が北海道の函館市で開催され、大いに盛り上がりました。産官学から多くの研究者・技術者が参加し、大盛況の会となりました。1日目の夜には懇親会が開催され、250名以上が集結しました。
★日本AM学会講演大会の様子→
https://ji-am.jp/2026/09/lecture_conference_2-1/
会場の様子
懇親会の様子（ポーズはAdditive Manufacturingの"A"） -
2026.9.1
【受賞】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会（@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日～9月3日）にて、小笹先生が奨励賞(研究部門)を受賞しました。9月3日には受賞講演が行われます。
〇小笹 良輔：
[AL-A2-01 : 奨励賞] レーザ粉末床溶融結合による微細組織と力学特性の制御
～FCC・BCC構造からHCP構造への新展開～
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2026.9.1
【学会】日本Additive Manufacturing学会 第二回講演大会（@函館サーモン・まるなまアリーナ(函館アリーナ)、9月1日～9月3日）に参加しています。
中野先生が会長を務める日本AM学会の第2回講演大会が北海道函館市で開催されています。
発表一覧
2026年9月3日
受賞講演
〇小笹 良輔：
[AL-A2-01 : 奨励賞] レーザ粉末床溶融結合による微細組織と力学特性の制御
～FCC・BCC構造からHCP構造への新展開～
一般講演
〇瀬口 侑右、谷原 康友、小笹 良輔、奥川 将行、多根 正和、中野 貴由：
[G-M1-01] 熱解析モデルを援用した機械学習によるワイヤレーザDED製Ti-6Al-4V造形体の硬さ分布予測
〇熊谷 祥希、髙橋 茉莉、Santos Batista Rui João、小笹 良輔、中野 貴由：
[G-M7-01] レーザ粉末床溶融結合法による熱間ダイス鋼の高温予熱造形
〇石本 卓也、星野 壮希、西川 侑希、多根 正和、中野 貴由：
[G-A1-03] In-situ alloying LPBFによる低ヤング率β型Ti合金の相安定性および結晶集合組織の同時制御
〇星野 壮希、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由：
[G-B1-04] L-PBF法による孔・結晶方位の相互作用に基づくIN718における塑性変形挙動制御
〇加藤 美里、矢地 謙太郎、小笹 良輔、藤田 喜久雄、中野 貴由：
[G-B2-05] 金属積層造形における異方性機能設計：トポロジー最適化による形状と結晶配向の同時設計
〇Ozkan Gokcekaya, Sung-Hyun Park, Takayoshi Nakano:
[G-C1-02] The effect of process parameters on microstructural evolution and mechanical properties of βsolidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion
〇閻 金戈、小笹 良輔、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由：
[G-C2-04] LPBF により作製した AlCo 基共晶ハイエントロピー合金における急速凝固誘起単相 B2 相のデカッ プル成長
ポスターセッション
〇劉 甜、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P-A-14] 積層造形Ti-6Al-4Vによる骨芽細胞配向誘導を介した抗菌制御
〇NUR ZULAIKHA BINTI MOHAMAD ZAIDI, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano:
[P-A-16] Crystallographic Texture Control in Additive Manufacturing of Tantalum for Biomedical Applications
〇峰元 智大、小笹 良輔、石本 卓也、中野 貴由、多根 正和：
[P-A-17] L-PBF法で作製したTi-Cr合金の弾性特性
〇永野 登基、小笹 良輔、中野 貴由：
[P-B-17] L-PBFによる純Znの結晶集合組織と力学特性
〇平田 渉悟、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
[P-B-18] L-PBFを用いた炭化物析出強化型Co基超合金の開発
〇菊川 泰地、石本 卓也、眞山 剛、多根 正和、中野 貴由：
[P-B-19] PBF-LB/Mを活用したNi基合金へのマクロ界面導入による高強度化
〇大川 翔、小笹 良輔、萩原 幸司、松本 敏治、中野 貴由：
[P-B-20] L-PBFによるLPSO型Mg合金の微細組織と力学特性の制御
開会挨拶の様子
集合写真(ナカシマヘルスフォースの皆様、富山大学石本研の皆様とともに)
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2026.9.1
【論文】Acta Materialia（IF＝10.7）にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が、OA論文としてオンラインで掲載されました。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF, Acta Materialia, (2026), 122715.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715
論文はこちら
Abstract
Laser powder bed fusion (LPBF) offers not only geometric freedom, but also a unique route to co-design composition-based phase stability and crystallographic texture, which are critical for realizing low-modulus Ti alloys. In this study, we fabricated Ti-Cr and Ti-Cr-Al alloys by the in situ alloying of elemental powders and programmed single-crystal-like textures (<100>, <110>, or <111> // build direction (BD)) via tailored scanning strategies. By employing processing conditions that yielded a melt pool depth far greater than the layer thickness, compositionally uniform builds were achieved through multiple remelting events. In Ti-12Cr (mass%), which has relatively low β-phase stability, the ω phase was observed despite not being detected in its solution-treated-and-quenched counterpart. This observation suggests that the LPBF-specific thermo-mechanical history, including a tensile residual stress of 353 MPa, may have contributed to ω-phase formation. The addition of Al suppressed the formation of ω, resulting in a single-phase β matrix. Furthermore, scan-strategy-dependent textures were consistently observed across all the compositions. The elastic modulus showed pronounced orientation-dependent anisotropy, reaching ∼60 GPa along <100> in a Ti-12Cr-3Al composition, whereas the BD-parallel yield strength approached 800-1,000 MPa depending on the texture, producing elastic admissible strains that surpass those of reported LPBF-fabricated Ti-6Al-4V. Based on these findings, we propose an additive manufacturing process-aware design framework in which alloy composition, LPBF-specific thermo-mechanical history, and crystallographic texture contribute collectively to phase stability and directional mechanical properties in metastable β-Ti alloys.
keywords: β-Ti alloy; in situ alloying; laser powder bed fusion; phase stability; crystallographic texture; Young's modulus -
2026.9.1
【論文】Journal of Materials Chemistry A（IF＝9.2）に結晶配向性を加味したAM触媒に関する論文が受理され、掲載されました。
Ryota Hirasawa, Hyo-Jin Kim, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Kohsuke Mori*,
Microstructure-Programmed Heat Transport and Self-Optimizing Catalysis in Additively Manufactured High-Entropy Alloy Reactors for the Reverse Water-Gas Shift Reaction,
Journal of Materials Chemistry A, (2026), in press.
DOI: https://doi.org/10.1039/D6TA06536H論文はこちら
Abstract
Programming functional behavior through bulk microstructure, rather than surface chemistry alone, remains a central challenge in materials science. Here, we report an additively manufactured high-entropy alloy (HEA) that integrates structural and catalytic functions within a single material and exhibits intrinsic activity for the reverse water-gas shift reaction in the as-printed state without any post-treatment. By controlling laser irradiation conditions during laser-powder bed fusion, we engineered distinct crystallographic microstructures, including single-crystal-like and polycrystalline textures. The single-crystal-like reactor exhibited approximately 1.7 times higher CO formation rate than its polycrystalline counterpart while maintaining nearly 100% CO selectivity. Surprisingly, this enhanced activity was achieved despite a less favorable surface composition for the RWGS reaction, indicating that catalytic performance cannot be explained by conventional surface chemistry alone. Instead, we show that crystallographic microstructure programs heat transport within the bulk material, thereby determining catalyst surface temperature and catalytic function. Furthermore, prolonged reaction under RWGS conditions induces microstructural evolution involving phase separation, which progressively enhances thermal transport and catalytic performance. We describe this dynamic behavior as self-optimizing catalysis. These findings establish heat transport as a programmable materials function arising from additive-manufacturingengineered microstructures, providing a general design paradigm for adaptive functional materials beyond conventional catalyst design. -
2026.8.30
【論文】Acta Materialia（IF＝10.7）にLPBFで形成したβTi合金のω相安定性と結晶配向性制御に関する論文が受理され、OA論文として掲載予定です。
Takuya Ishimoto, Soki Hoshino, Yuki Nishikawa, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Simultaneous control of phase stability and crystallographic texture for low-modulus biomedical β-type Ti-Cr-Al alloys by in-situ alloying LPBF, Acta Materialia, (2026), in press.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122715 -
2026.8.26
【新聞】中野先生が会長を務める日本AM学会の第二回講演大会（9月1日～3日@函館）での受賞者が日刊工業新聞で公表されました。
AM学会第1回学会賞 寺内氏(大阪冶金社長)を表彰 日刊工業新聞 2026年8月26日 朝刊7面
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2026.8.24
【視察】株式会社島津製作所の山本靖則代表取締役社長をはじめとする役員の皆様が、 3DPTec統合センターをご視察されました。
株式会社島津製作所の山本靖則代表取締役社長をはじめとする役員の皆様が、 3DPTec統合センターをご視察されました。
島津製作所 山本社長とともに
ディスカッションの様子
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2026.8.23
【論文】ISIJ Internationalにステンレス鋼において層状構造を消すための方法に関する論文が掲載されました。
Ryosuke Ozasa, Ryota Watanabe, Shogo Hirata, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Development of a single-crystalline-like texture in 316L stainless steel using a novel brick scan strategy in laser-powder bed fusion,
ISIJ International, 66 [9], (2026), 1066-1071.
DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2026-079
論文はこちら
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Abstract
As the properties of metallic materials depend on their crystallographic texture, the development of a strong texture is essential for functional control. This study achieved a single-crystalline-like texture with a hierarchical microstructure in 316L stainless steel (316L SS) through laser-powder bed fusion (L-PBF). A conventional ±X-scan strategy (employing bi-directional scanning along the x-axis for all layers) afforded a unique microstructure in which two differently oriented grains (<001> and <011> along the z-axis) appeared alternately. On the other hand, a novel ±X-brick-scan strategy, which employs bi-directional scanning along the x-axis for all layers while shifting the laser irradiation position by half a pitch between layers, afforded a single-crystalline-like texture with <011> orientation along both the z- and y-axes. The difference in texture originates from the crystal growth direction. In the ±X-brick-scan strategy, the <001> growth direction was inclined by approximately ±45° from the z-axis, whereas it aligned parallel to the z-axis at the melt pool bottom in the ±X-scan strategy. Notably, this growth behavior does not fully correspond to the calculated heat-flow direction in the ±X-brick-scan case. These results suggest that the crystal growth direction in L-PBF is governed not only by heat flow, but also by additional factors such as interfacial energy.
keywords: crystallographic texture; crystal growth; microstructure; laser-powder bed fusion; 316L stainless steel
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2026.8.21
【行事】中野研の院試お疲れ様会を行いました。
今年は5名の修士課程受験（4名は推薦入試で既に合格）、3名の博士後期課程受験でした。全員の合格を願っています！後期も活気のある研究室にしていきましょう！！
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2026.8.18
【講演】中野先生が東京大学医学部附属病院整形外科教室でセミナー講演を行いました。
中野貴由：骨質としての骨基質配向性とそれを考慮した金属３Ｄプリンタ製脊椎スペーサーの臨床応用
オルソペディックセミナー
2026年8月18日(火) 17:30～18:30
東京大学医学部附属病院・臨床研究棟 -
2026.8.17
【論文】AMで層状組織を方向制御したβTiAl合金の形成と機械的性質に関する論文がJournal of Alloys and Compoundsに受理され、掲載されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Kazuhisa Sato, Hyoung Seop Kim, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano*:
Formation and mechanical properties of oriented lamellar microstructures in a β-solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion,
Journal of Alloys and Compounds, 1080, (2026), 190423: 1-12.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.190423
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Abstract
A highly oriented lamellar microstructure was achieved in a β-solidifying γ-titanium aluminide (γ-TiAl) alloy fabricated via laser powder bed fusion (L-PBF) followed by heat treatment. The investigated alloy composition was Ti-44Al-6Nb-1.2Cr (at.%), the optimized processing condition resulted in βo/α₂ lamellae aligned parallel to the build direction (BD) and α₂/6H long-period stacking ordered (LPSO) lamellae tilted at ± 45° from the BD. The βo/α₂ lamellae were completed by the formation of a single crystalline-like texture with {011}z<100>x orientation in β phase, variant selection in α₂ phase with the Burgers orientation relationship. Additionally, the 6H-LPSO structure, which formed from the α₂ phase, was aligned parallel to the (0001)α₂ plane after heat treatment. Thus, the orientation of α₂/6H-LPSO was determined by the previous as-built crystallographic texture and subsequent variant selection in the α₂ phase.
The heat-treated specimen exhibited superior mechanical properties, achieving a tensile strength to fracture of 475.2 ± 52.1 MPa at room temperature and a yield strength of 523.7 ± 8.5 MPa, an ultimate tensile strength of 705.5 ± 21.4 MPa, and an elongation of 8.5 ± 1.4% at 800 °C, respectively. The enhanced strength was mainly attributed to the refined microstructure induced by the rapid solidification characteristics of the L-PBF process, which effectively impeded dislocation motion. In addition, the highly oriented lamellar microstructure promoted tortuous crack propagation accompanied by crack deflection and branching, thereby enhancing damage tolerance and elongation. Consequently, the present study demonstrates the strong potential of the L-PBF process for advanced microstructural control in high-performance γ-TiAl alloys.
keywords: Laser powder bed fusion; γ-TiAl alloy; Crystallographic texture; Variant selection; Oriented lamellae -
2026.8.17
【論文】Taylor & FrancisのTransactions of the IMFにバイオフィルムに関する論文がオンラインで公開されました。
Hideyuki Kanematsu*, Akiko Ogawa, Ryoichi Ichino, Takayoshi Nakano:
International Standards for Evaluating Antibacterial, Antiviral, and Antibiofilm Properties of Surface-Finished Materials: A Critical Review
Transactions of the IMF, 104[5], (2026), 240-249
DOI: https://doi.org/10.1080/00202967.2026.2706346
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Abstract
International standards such as ISO 22196, ISO 21702, and ISO 4768:2023 provide essential frameworks for evaluating the antibacterial, antiviral, and antibiofilm properties of plastics and other non-porous surfaces. Although these standards have greatly contributed to reproducible performance assessment, they remain primarily endpoint-based biological assays and do not fully integrate the physicochemical characteristics of engineered material surfaces. This critical review compares the scientific basis, experimental assumptions, and practical limitations of the three standards from a surface engineering perspective. Particular attention is given to the film-contact principle, crystal violet staining, metal ion dissolution, wettability, surface roughness, intermolecular forces, and extracellular polymeric substances (EPS). The discussion encompasses representative biofilm-forming organisms - including Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus, fungal species such as Candida albicans and Rhodotorula mucilaginosa, and industrially relevant Bacillus and Micrococcus species - whose behaviour on engineered surfaces underpins the rationale for each standard. The review argues that antibacterial, antiviral, and antibiofilm evaluations should not be treated as isolated test categories, because all are governed by common surface - microorganism interactions. At the same time, important gaps remain, including the lack of standardised flow-based antibiofilm testing, insufficient treatment of mixed-species biofilms, and limited requirements for surface characterisation. Future standardisation should therefore move beyond pass/fail biological activity values and incorporate materials descriptors, real-time monitoring, and predictive approaches such as electrochemical impedance spectroscopy, image analysis, and digital twin modelling. Such integration will strengthen the scientific basis of anti-infective surface design and improve the reliability of performance claims for practical applications.
keywords: Antibacterial; antiviral; antibiofilm; ISO 22196; ISO 21702; ISO 4768; biofilm; surface engineering -
2026.8.17
【書籍】小泉先生、中野先生、石本先生らが編集し、中野研のスタッフが執筆した書籍が2027年1月にSpringer Natureから出版予定です。
Editors: Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Yoshitaka Adachi, Kohei Morishita, Kazuhisa Sato, Yoshiaki Toda, Takuya Ishimoto, Teiichi Kimura, Eric Jägle, Albert C. To
Book Title: Creation of Materials by Super-Thermal Field in Additive Manufacturing
Book Subtitle: Science of Neo-3D Printing
Jan 2027
Series Title: The Materials Research Society Series
Publisher: Springer Singapore
https://link.springer.com/book/9789819204922#about-this-book
Hardcover ISBN
978-981-92-0492-2 Due: 11 February 2027
Softcover ISBN
978-981-92-0495-3 Due: 11 February 2028
eBook ISBN
978-981-92-0493-9
Series ISSN
2730-7360
Series E-ISSN
2730-7379 -
2026.8.1
【受賞】日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第21回若手研究発表会(@同志社大学新町キャンパス臨光館)にて、M2竹下くんが優秀口頭発表賞を、M2磯谷くんが優秀ポスター発表賞を受賞しました。
○[O-06] 特異な基質直交配向化の分子機構解明と異方性組織形成の制御
竹下恭平、中西陽平、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
○[P-17] 骨基質配向性制御に基づく骨粗鬆症治療
磯谷太一、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
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2026.8.1
【学会】日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第21回若手研究発表会(@同志社大学新町キャンパス臨光館、2026年8月1日)に参加しました。
○[O-06] 特異な基質直交配向化の分子機構解明と異方性組織形成の制御
竹下恭平、中西陽平、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
○[P-17] 骨基質配向性制御に基づく骨粗鬆症治療
磯谷太一、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
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2026.8.1
【展示】チタン合金製『3DPワニ博士』の紹介リーフレットを作成しました
大阪大学の公式キャラクター「ワニ博士」を、金属3Dプリンティング（電子ビーム粉末床溶融結合法）で立体化した「3DPワニ博士」の紹介リーフレットを作成しました。
3DPワニ博士は、生体用チタン合金の粉末に電子ビームを照射し、一層ずつ積み上げて造形しています。力が集中しにくい六角形メッシュ構造の採用と、電子ビーム熱源による残留応力の低減により、落下にも強い設計となっています。また、金属3Dプリンティングならではの超急冷凝固によって高硬度・高強度化を実現しており、これは日本刀と同じ強化メカニズムです。
チタン合金製のため非常に軽く、小型サイズ（4.5 cm）は小さじ一杯の塩よりも軽い6 g以下、身長18 cmの特大サイズでも100 g以下です。生体用チタン合金を使用しているため、無毒で、体にも環境にも優しい素材でできています。
さらに、金属3Dプリントでは、閉じた空洞の中に別の立体を造形するといった複雑なデザインが可能です。3DPワニ博士のお腹の中にも「お宝」が入っています。振ってみると...？ よく見ると阪大ロゴや「Dr.Wani」の文字も隠れています。
ワニ博士のモデルは、1964年に本学豊中キャンパスで発見された日本初のワニ類化石「マチカネワニ」です。この化石は2025年に国の天然記念物に指定されました。
紹介リーフレットでは、3DPワニ博士の特徴に加えて、設計から成型・仕上げまでの造形プロセスもイラストで分かりやすく紹介しています。ぜひご覧ください。
★★★3DPワニ博士の紹介.pdf
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2026.7.31
【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
屋上BBQビアガーデン UMEDA大ホールにて、就職内々定のお祝い会を開催しました。
M2の皆さん、おめでとうございます！！
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2026.7.31
【論文】ElsevierのBone誌に、慢性閉塞性肺疾患（COPD）の骨折リスクの増大が骨基質配向性を含む骨質劣化によるものであることを解明した産業医大との共同研究がOA論文として掲載されました。
Takayuki Nabeshima, Manabu Tsukamoto,* Ke-Yong Wang, Yosuke Mano, Daisuke Arakawa, Hitoshi Suzuki, Eiichiro Nakamura, Kazuhiro Yatera, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Akinori Sakai:
Bone quality deteriorates in mice with pulmonary emphysema despite preserved open-field-assessed spontaneous locomotor activity,
Bone, 212, (2026), 118035: 1-10.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.bone.2026.118035
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Abstract
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is associated with an increased risk of fracture; however, the mechanisms underlying skeletal fragility in COPD remain incompletely understood. In particular, it is unclear whether bone deterioration is primarily attributable to physical inactivity or to intrinsic disease-related factors. In this study, we investigated the effects of emphysema on bone quality under conditions of comparable open-field-assessed spontaneous locomotor activity in an elastase-induced emphysema mouse model. Open-field-assessed spontaneous locomotor activity, feed intake, water intake, urine volume, and fecal volume did not differ between emphysema and control mice. In contrast, mice with emphysema exhibited impaired bone formation, deterioration of trabecular bone microstructure, and reduced bone material properties, including altered apatite c-axis orientation, the accumulation of advanced glycation end products, and increased bone brittleness. Exploratory cap analysis of gene expression sequencing of pooled bone marrow samples provided hypothesis-generating signals implicating mitochondrial and oxidative stress-related pathways. These results suggest that emphysema is associated with skeletal deterioration despite comparable open-field-assessed spontaneous locomotor activity and provide new insight into the mechanisms underlying fracture risk beyond bone mineral density in patients with chronic lung disease.keywords: Chronic obstructive pulmonary disease; Bone quality; Bone microstructure; Oxidative stress; Mouse model -
2026.7.29
【学術会議シンポジウム】日本学術会議にて材料工学中長期研究戦略について、未来の学術振興構想のグランドビジョンを中心に議論されました。
日本学術会議にて材料工学中長期研究戦略について、未来の学術振興構想のグランドビジョンを中心に議論されました。
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2026.7.27
【新聞】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示したことに関する記事が本日の日刊工業新聞に掲載されました。
チタン合金「骨」に類似 阪大など 3D造形で実現 日刊工業新聞 2026年7月27日 朝刊17面
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2026.7.26
【書籍】骨の科学--フロンティアが出版されました。硬組織研究の最先端を記載する定本であり10年ぶりに改訂され、中野先生や松垣先生も執筆者として加わりました。
骨の科学
フロンティア
須田立雄・小澤英浩・高橋栄明 原著／田中栄・網塚憲生・宇田川信之・井上大輔・自見英治郎・仲村一郎 編著
定価 17,600円 （本体 16,000円＋税10％）
総頁数：448頁 / 2色
出版社：医歯薬出版株式会社
判型：B5判
発行年月：2026年6月
ISBN978-4-263-45703-0
https://www.ishiyaku.co.jp/search/details?bookcode=457030 -
2026.7.25
【論文】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示すことを示した論文がSmart Materials in Manufacturing（IF＝13.3）にOAとして掲載されました。
Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa*, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Pan Wang, Takayoshi Nakano*:
Excellent yield strength-to-Young's modulus ratio in crystallographic texture-controlled β-type Ti-42Nb alloy developed by laser powder bed fusion,
Smart Materials in Manufacturing, 5, (2027), 100148: 1-19.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.smmf.2026.100148
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Abstract
This study developed a crystallographic texture-controlled Ti-42Nb alloy via laser powder bed fusion (L-PBF), characterized its microstructures, and evaluated their contributions to mechanical properties through numerical calculations. By employing different scanning strategies in L-PBF, three types of strong textures with <001>, <011>, and <111> orientations along the building direction were successfully developed. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analyses revealed the formation of columnar dendrites with slight elemental segregation and the absence of dislocation cells. Moreover, this study clarified the formation of small amounts of nanosized precipitates comprising ω and α″ phases. The texture-controlled specimens exhibited pronounced anisotropy in Young's modulus depending on crystal orientation, similar to that observed in single crystals, with a 2.1-fold difference between the <001>- and <111>-oriented specimens. Notably, the results clarified the contribution of the nanosized ω phase to a significant increase in yield strength without affecting Young's modulus. The <001>-oriented specimen exhibited reasonable yield strength (635.3 MPa) and plastic elongation (13.6%) while maintaining a low Young's modulus (40.9 GPa), demonstrating that the combination of texture control and nanosized ω phase formation is crucial for regulating the mechanical properties of metastable β-type Ti alloys. The yield strength-to-Young's modulus ratio of this alloy (15.5 × 10−3) is one of the highest values among Ti alloys. These findings provide valuable insights into microstructural control using L-PBF and highlight the impact of microstructures on both elastic and plastic mechanical behavior.
keywords: Laser powder bed fusion; Metastable β-type Ti alloy; Crystallographic texture; Microstructure; Mechanical property
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2026.7.20
【論文】等軸-柱状遷移に関するAMによるステンレス鋼の研究に関してISIJ Internationalに掲載されました。
Kishin Fukushima, Masayuki Okugawa*, Yuichiro Miyata, Rei Miyawaki, Yuheng Liu, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano:
Systematic study of rapid solidification in laser powder-bed fusion of stainless steels to verify applicability of columnar equiaxed Transition,
ISIJ International, 66 [8], (2026), 915-924.
DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2026-038
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Abstract
In recent years, microstructural control in powder-bed fusion (PBF)-type metal additive manufacturing
(AM) has attracted considerable attention. The solidification microstructure is generally described by the columnar-equiaxed transition (CET) criterion. However, we previously reported that austenitic stainless steels (SSs) melted by beam irradiation for PBF exhibit an opposite trend to the CET criteria. It is essential to systematically understand the microstructural formation behavior under the rapid cooling and highvelocity flow conditions unique to the PBF process to obtain guidelines for microstructural control of SSs. In this study, we systematically investigated the solidification behavior in laser-melted regions of austenitic, ferritic, and martensitic SSs to elucidate the dominant factors governing microstructural formation. The liquidus-solidus temperature difference (ΔT0), which varies among the SSs, was examined as a key parameter characterizing the alloy-dependent solidification behavior. Based on the digital twin analysis, we proposed that the CET criteria serve as a guideline for ferritic and martensitic SSs in the PBF process, whereas they cannot be used for austenitic SSs, which exhibit the opposite trend to the CET criteria. Additionally, the machine-learning analysis, i.e., random forest, indicated that concentrations of Si, Mn, and C particularly affect microstructural formation.
Keywords: additive manufacturing; laser powder-bed fusion; stainless steel; computational thermal-fluid dynamics; random forest. -
2026.7.19
【講演】7月19日に東京・日本橋で行われた日本3Dプリンティング矯正歯科学会第5回学術大会にて、中野先生が教育講演を行いました。
感謝状
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2026.7.18
【展示】大阪大学総合学術博物館にて、工学部の130周年を記念した展示がスタートしました。
大阪大学総合学術博物館では、工学部の130周年記念の展示を今日からスタートしました。工学研究科附属3DPTec統合センターで製作した、3DPワニ博士や東京スカイツリー1/500模型などを展示しています。
詳細は➡ https://www.museum.osaka-u.ac.jp/2026-06-08-31466
その一部をこっそりと紹介します！
100匹の3DPワニ博士によるお迎え！
3DPワニ博士®は、「強い」「軽い」「やさしい」チタン合金のワニ博士です。チタン合金製で力が集中しない六角形メッシュ設計のために、強くて壊れにくい特性を大さじ一杯の塩より軽さを実現しています。さらに、生体に対して無毒で、海水に浸けても大丈夫です！
触ることもできます。
東京スカイツリー1/500模型 -
2026.7.17
【展示会】大田区で開催されたHuRoC Expo2026にて、大阪大学のマスコットの3DPワニ博士×大田区の最先端技術を融合した展示を行いました。
大田区でHuRoC Expo2026が開催されました。大阪大３DPTec統合センターは大田区との間で、ＡＭプロジェクトをスタートしましたが、その成果として大阪大学のマスコットの3DPワニ博士 × 大田区の最先端技術を融合した展示を行いました。大田区長もお越しになり、中野先生が説明を行いました。3DPワニ博士がどんどん進化していきます！
太田AMプロジェクトの取り組み！
大阪大学のマスコットの3DPワニ博士×大田区の最先端技術を融合！
HuRoc Expo2026での大田区AMプロジェクトの展示内容
中野先生から大田区長へのご説明の様子
大阪大学 × 大田区による多様な3DPワニ博士！
HuRoc Expo 2026でのパネルディスカッションの様子 -
2026.7.13
【論文】LPBFで造形したβ型Ti-42Nb合金がすぐれた強度―弾性率特性を示すことを示した論文がSmart Materials in Manufacturing（IF＝13.3）に受理され、OAで出版されます。
Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa*, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Kazuhisa Sato, Pan Wang, Takayoshi Nakano*:
Excellent yield strength-to-Young's modulus ratio in crystallographic texture-controlled β-type Ti-42Nb alloy developed by laser powder bed fusion,
Smart Materials in Manufacturing, (2027), in press. -
2026.7.8
【論文】レーザー粉末床溶融法（LPBF）によるInconel718造形体の低温摩耗挙動に関する研究が、Journal of Manufacturing Processes (IF=7.8)に掲載されました。
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2026.7.4
【講演】中野先生と松垣先生が、第44回日本骨代謝学会学術集会でシンポジウム講演を行いました。
中野貴由:
[SY16-1] 骨基質配向性からみた骨再生、
第44回日本骨代謝学会学術集会、
シンポジウム16 骨形成における新潮流、
2026年7月4日（土） 8:30～10:00、第3会場（ホテルオークラ東京ベイ 2F ヴィクトリアルームA）
松垣あいら:
[SY14-2] メカニカルストレス応答による骨基質の材料組織制御、
第44回日本骨代謝学会学術集会、
シンポジウム14 骨代謝とメカノセンシング・力学応答、
2026年7月4日（土） 8:30～10:00、第2会場（ホテルオークラ東京ベイ 2F ヴィクトリアルームBC）
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2026.7.3
【論文】ISIJ Internationalにステンレス鋼において層状構造を消すための方法に関する論文が受理されました。
Ryosuke Ozasa, Ryota Watanabe, Shogo Hirata, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Development of a single-crystalline-like texture in 316L stainless steel using a novel brick scan strategy in laser-powder bed fusion,
ISIJ International, 66 [9], (2026), in press. -
2026.7.2
【論文】レーザー粉末床溶融法（LPBF）によるInconel718造形体の低温摩耗挙動に関する研究が、Journal of Manufacturing Processes (IF=7.8)に受理されました。
Yılmaz Küçük, Ozkan Gokcekaya, Ali Günen*, Mustafa Sabri Gök, Abdollah Bahador, Takayoshi Nakano, Gürel Çam:
Microstructure control to enhance low temperature and cryogenic wear behavior of Inconel 718 produced by laser powder bed fusion,
Journal of Manufacturing Processes, (2026), in press. -
2026.7.2
【論文】環境管理技術にバイオフィルムの国際規格に関する論文が掲載されました。
兼松秀行*、小川亜矢子、河合里紗、中野貴由:
新しいバイオフィルム国際規格ISO4768の意義とアカデミアにおける研究,
環境管理技術 (Journal of Environmental Control Technique), 44 [3], (2026), 161-169 (35-43).
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2026.7.1
【論文】Journal of Materials Research and TechnologyにCr造形材のHIPによる機能制御に関する論文が受理され、OA論文として掲載されました。
Ozkan Gokcekaya, Asli Gunay Bulutsuz, Buse Gulec, Ali Gunen, Hakan Yilmazer, Takayoshi Nakano:
Hot isostatic pressing temperature-driven microstructure-tribology relationships in laser powder bed fused pure chromium,
Journal of Materials Research and Technology, 43, (2026), 3150-3163
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2026.06.191
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Abstract
Conventional processing of chromium has long been abandoned due to its high ductile-to-brittle transition temperature (DBTT), which promotes stress-induced cracking during solidification. Nevertheless, chromium and its alloys remain attractive for advanced applications because of their excellent high-temperature stability, oxidation resistance, and tribological performance. In this study, pure chromium was fabricated by laser powder bed fusion (LPBF) using optimized processing parameters, followed by hot isostatic pressing (HIP) at moderate and high temperatures to address LPBF-induced cracking and residual stresses. The influence of HIP temperature on microstructural evolution, mechanical properties, and tribological behavior was systematically investigated. HIP effectively improved densification and reduced internal defects; however, the HIP temperature strongly governed the balance between residual stress relief and grain growth. As-built LPBF chromium exhibited high hardness and wear resistance due to its fine grain structure and retained residual stresses. HIP at a moderate temperature was sufficient to relieve residual stress while preserving the fine microstructure, thereby maintaining favorable mechanical and tribological performance. In contrast, high-temperature HIP promoted pronounced <100> grain growth, which facilitated the formation of a stable oxide layer and enhanced lubricating effects during sliding, but at the expense of mechanical strength due to excessive grain coarsening. These results highlight the critical role of HIP temperature in tailoring microstructure-property relationships in additively manufactured pure chromium and suggest that oxide dispersion strengthening may be an effective strategy to suppress grain growth while leveraging the combined benefits of LPBF and HIP processing for refractory metals.
keywords: Refractory metal; Pure Chromium; Laser powder bed fusion; Hot isostatic pressing; Microstructure; Wear
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2026.7.1
【論文】六方晶系金属を、LPBFを用いて強い結晶集合組織をもつ単結晶様合金が形成可能であることを世界で初めて示した論文の最終版がMaterials & Design（Elsevier）にOA論文として掲載されました。
Ryosuke Ozasa, Yuta Kizawa, Kakeru Okawa, Koji Hagihara, Kazuhisa Sato, Toshiharu Matsumoto, Toko Tokunaga, Naoko Ikeo, Viritpon Srimaneepong, Pan Wang, Dorte Juul Jensen, Takayoshi Nakano*:
Design of a novel scanning strategy for formation of extremely strong textures in hexagonal materials through laser powder bed fusion,
Materials & Design, 268, (2026), 116307: 1-13.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2026.116307
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Abstract
While crystallographic texture control in cubic metals via laser powder bed fusion (LPBF) has been demonstrated in recent years, achieving such control in hexagonal metals remains a significant challenge. In the present work we present a novel route for the development of a very strong texture in a hexagonal close-packed (hcp)-structured Mg alloy through LPBF. It was achieved by employing reciprocal scanning with a 120° rotation between layers, aligning with the symmetry of Mg's hcp crystal structure. This unique scanning strategy was designed through computational simulation of the heat flux in the melt pool and consideration of the six-fold rotational symmetry along the [0001] axis of the hcp structure. The texture formation was driven by preferential <11-20> crystal growth along a direction inclined at approximately 60° to each scanning direction (0°, 120°, and 240°). The LPBF-fabricated specimens showed an anisotropic stress-strain responses in compression test owing to the crystal orientation-dependent selection of operative slip systems, similar to the behavior in a Mg single crystal. These findings highlight the potential in optimizing the scanning strategy by reflecting the symmetry of the crystal structure. This is particularly crucial for LPBF manufacturing non-cubic metals with prominent textures.
Keywords: Laser powder bed fusion; Crystallographic texture; Magnesium; Hexagonal close-packed structure; Crystal growth
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2025.12.28
【論文】Materials TransactionsにAl-Si合金の超昇温・超急冷に関する論文が受理されました。
Masayuki Okugawa*, Yuya Furushiro, Seori Motoyama, Yuheng Liu, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi: Manuscript number Integrated computational and experimental study on rapid heating and cooling in powder-bed fusion of Al-Si hypoeutectic alloys, Materials Transactions, (2026), in press.
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2025.12.23
【学術会議シンポジウム】日本学術会議にて「地球再興を見据えた新材料デザイン」について、新材料と新プロセスをサイバープィジカル空間で結ぶための戦略について議論されました。
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2025.12.19
【行事】2025年度忘年会を開催しました。
中野研究室のメンバーで忘年会を行いました。
皆さん今年もありがとうございました！
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2025.12.17
【論文】Journal of Materials Research and Technologyに金属AM（PBF-LB/M）で造形されたステンレス鋼の陽電子消滅による格子欠陥の同定に関する論文がOA論文として掲載されました。
Masataka Mizuno*, Masaki Otsuka, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Araki: Identification of lattice defects in laser powder bed fusion-fabricated 316L stainless steel by positron annihilation spectroscopy, Journal of Materials Research and Technology, in press, 40, (2026), 188-193.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.12.147
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Abstract
The laser powder bed fusion (LPBF) process often introduces lattice defects, such as vacancies and dislocations, within the fabricated materials because of large thermal gradients and rapid cooling rates. In this study, lattice defects in LPBF-fabricated 316L stainless steel (SS) were quantitatively evaluated using positron annihilation spectroscopy, a sensitive technique for detecting and characterizing vacancies and dislocations. The number of lattice defects increased with the LPBF scan speed. Vacancy concentrations and dislocation densities were determined using component analysis of the positron lifetime spectra. The measured vacancy concentration was comparable to the thermal equilibrium concentration of vacancies at the melting point. Additionally, both vacancy concentration and dislocation density increased with scan speed. The increase in dislocation density in the fabricated 316L SS with increasing scan speed of the LPBF process was confirmed using transmission electron microscopy. This study enables the detection and identification of defects in 316L SS under various temperature conditions, offering insights into the performance of 316L SS across a wider range of operating temperatures. -
2025.12.14
【論文】Journal of Materials Research and Technologyに金属AM（PBF-LB/M）で造形されたステンレス鋼の陽電子消滅による格子欠陥の同定に関する論文がOA論文として受理されました。
Masataka Mizuno*, Masaki Otsuka, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Araki: Identification of lattice defects in laser powder bed fusion-fabricated 316L stainless steel by positron annihilation spectroscopy, Journal of Materials Research and Technology, in press, (2025).
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2025.12.13
【国際会議】Materials Research Meeting 2025（＠パシフィコ横浜，12月8日〜13日）に参加しました。
【Session】
Solidification Microstructure in Ti-V Alloy and Ti1(NbMoTa)2W0.5 Alloy Formed under Rapid Cooling via Laser Irradiation
〇Ryosuke Ozasa, Masayuki Okugawa, Kazuhisa Sato, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano
Hydrogen embrittlement behavior of Ni-based alloy fabricated by Laser-powder bed fusion
〇Ozkan Gokcekaya, Tatsuya Nitomakida, Takayoshi Nakano
Regulation of mesenchymal stromal cell differentiation by periodic grooved structures fabricated via metal additive manufacturing for the sustainable construction of oriented bone matrix
〇Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
【Poster】
Elimination of the 3DP-introduced specific microstructural features and isolation of their strengthening effects
〇Taichi Kikukawa, Takuya Ishimoto
Microstructure and Mechanical Properties in Ti-42Nb Alloy Developed via Laser-Powder Bed Fusion
〇Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Takayoshi Nakano
Bone Matrix Anisotropy as a Novel Indicator of Osteoporosis-related Fragility
〇Taichi Isoya, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
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2025.12.4
【論文】Journal of Physics: Conference Seriesにレーザ粉末床溶融法で作製した β型Ti-Cr 合金における格子欠陥の陽電子消滅分光および第一原理計算による解析に関する論文が掲載されました。
Masataka Mizuno, Ryosuke Takahagi, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Hideki Araki:
Investigation of lattice defects in β-type Ti-Cr alloys fabricated via laser powder bed fusion using positron annihilation spectroscopy and first-principles calculations, Journal of Physics: Conference Series, 3149, (2025), 012010.
DOI: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/3149/1/012010
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Abstract
The structure of β-type titanium alloys with a body-centered cubic (BCC) arrangement is stabilized by β-stabilizing elements. In the present study, to clarify the influence of β-stabilizing elements on the stability of lattice defects in β-type Ti-18.7 at%Cr alloys prepared by laser powder bed fusion (LPBF), the as-fabricated samples were subjected to positron lifetime measurements. The positron lifetime of the as-fabricated sample was approximately 20 ps longer than that of the annealed sample, indicating the introduction of lattice defects in the as-fabricated samples. The positron lifetime of the defect component in Ti-18.7%Cr fell between those of vacancies and dislocations, suggesting that both types of defects were introduced during LPBF fabrication. In contrast, in the authors' previous study, no lattice defects were observed in Ti-15Mo-5Zr-3Al, plausibly because of the recovery of vacancies during LPBF cooling. This recovery is attributed to the anomalously fast vacancy diffusion in the BCC β-phase. In the case of Ti-18.7 at%Cr, such vacancy recovery may be inhibited by the presence of Cr atoms, which tend to increase the energy for vacancy formation and migration at neighboring sites. -
2025.12.4
【書籍】中野先生と松垣先生が分担執筆した『界面制御による革新的生体適合性材料開発』が2025年12月15日に発刊されます。
高井まどか、三浦佳子、中野貴由、松垣あいら（分担）：
界面制御による革新的生体適合性材料開発、株式会社エヌ・ティー・エス、2025年12月15日発刊、ISBN: 978-4-86043-782-4
https://www.nts-book.co.jp/item/detail/summary/bio/20251200_330.html -
2025.11.27
【受賞】第19回 物性科学領域横断研究会にて、M2の宮澤君が最優秀若手奨励賞を受賞しました。
レーザ粉末床溶融結合を利用した準安定β型Ti合金の窒素固溶化と高機能化
○宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由
最優秀若手奨励賞、東京大学、2025年11月27日 -
2025.11.25
【論文】ElsevierのBioactive Materials (IF=20.3)に水和水に基づく骨組織とハイドロキシアパタイトの接着に関する論文がOA論文として掲載されました。
Shichao Xie, Masahiro Okada*, Haruyuki Aoyagi, Akihisa Otaka, Xiaofeng Yang, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
Robust adhesion between solid-state hydroxyapatite and bone tissue through surface demineralization, Bioactive Materials, 57, (2026), 632-645.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.11.030
論文はこちら
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Abstract
Objective Current bone adhesives typically lack adequate mechanical strength, long-term stability, or biocompatibility. To address these limitations, we designed a new adhesion strategy using a solid-state hydroxyapatite (HAp) adhesive in combination with bone surface demineralization.
Methods
Solid-state HAp adhesives were synthesized via wet chemical precipitation and heat treatment. Cortical bone specimens were partially demineralized with phosphoric acid (H3PO4) or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and characterized using scanning electron microscopy (SEM) and attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). Shear adhesion strength of HAp to demineralized bone was measured over time. In vivo fixation was assessed in rats using micro-computed tomography and histology. Statistical analysis used Tukey-Kramer tests after normality and variance checks.
Results
Although the HAp adhesive failed to adhere to non-demineralized bone, effective adhesion was achieved on the surface-demineralized bone tissue. Shear adhesion strength was significantly higher in EDTA-treated samples (238.4 kPa at 10 h) compared to H3PO4-treated samples (102.9 kPa at 1 h), with performance correlating with demineralization depth. ATR-FTIR and SEM analyses revealed that EDTA preserved collagen's triple-helix structure and free water content, both enhancing adhesion. Animal experiments confirmed stable fixation of HAp adhesive to demineralized bone tissue.
Conclusions
Surface demineralization enabled strong adhesion of the solid-state HAp adhesive to bone by exposing collagen swollen with water. Adhesion strength was influenced by structural changes in the demineralized layer, and the adhesive provided stable in vivo fixation, supporting its potential for bone-anchored biomedical applications. -
2025.11.19
【論文】ElsevierのBioactive Materials (IF=20.3)に水和水に基づく骨組織とハイドロキシアパタイトの接着に関する論文が受理され、OA論文として掲載予定です。
Shichao Xie, Masahiro Okada*, Haruyuki Aoyagi, Akihisa Otaka, Xiaofeng Yang, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*: Robust adhesion between solid-state hydroxyapatite and bone tissue through surface demineralization, Bioactive Materials, accepted, (2025).
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2025.11.14
【冶金杯】令和七年度冶金杯ソフトボール大会で優勝しました。
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2025.11.12
【新聞】日刊工業新聞に、経済産業省による「金属積層造形の普及拡大・活用促進に向けた検討会」の記事が11月11日に、JST-Crestの安田研を中心とした成果が11月12日に掲載されました。
★金属積層造形後押し、経産省産業振興策など検討会、日刊工業新聞、総合2面、
2025年11月11日朝刊
★金属３D積層で高強度、ニッケル基超合金阪大が力学機能制御法、日刊工業新聞、科学技術・大学面、
2025年11月12日
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2025.11.12
【委員会】経済産業省による非公開開催の「金属積層造形の普及拡大・活用促進に向けた検討会」の詳細が経済産業省のHPで公開されました。中野先生が委員長を務めています。第一回は2025年10月31日に開催されました。
検討委員会HP→
https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/mono/sokeizai/AM-WG.html
第一回検討委員会（2025年10月31日）→https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/mono/sokeizai/AM-WG01.html
★趣旨・目的
積層造形（以下、AM：Additive Manufacturing）は製造業に変革をもたらすと言われてきました。現時点でも、航空宇宙、医療機器、プロトタイプの試作、エネルギーなどの分野で、AMは既に商業的な利用が開始されるなど、AMの利用は拡大しています。
また、経済安全保障の観点でも、AMは、我が国の製造業の優位性、国際競争力を維持するための「ものづくり基盤技術」の一つとして期待されています。
こうした状況を踏まえ、次の点を中心に現状の取組を整理した上で、AMの普及拡大・活用促進に向けて取り組むべき事項に関して検討を行い、具体的な提言を取りまとめる予定です。
AMの価値・可能性
AM人材の確保・強化
AMの技術進展、コスト低減
AMに関する産学連携の強化（地域拠点化を含む）
技術基盤（品質保証・認証制度等）の整備と促進
AMの認知度向上（AM活用事例を含む） -
2025.11.12
【学会主催】中野先生が大会長を務める第48回日本バイオマテリアル学会大会のHPが掲載されました。
第48回日本バイオマテリアル学会大会の大会長を拝命し、2026年11月9日（月）～10日（火）の期間、神戸国際会議場（〒650-0046 神戸市中央区港島中町6-9-1）にて開催することになりました。
今回の大会のテーマは「バイオマテリアル イノベーション～「知」の未来実装～」と致しました。使われてこそ"バイオマテリアル"との考えのもと、バイオマテリアルに対して、より高度で精密な機能性の発揮が求められています。バイオマテリアル関連研究者・技術者・臨床家の絶え間ない「知」への挑戦が、より高い次元での社会実装へとつながるものと確信しています。多数の皆様、奮ってご参加ください。
リンク→https://lynx-dent.jp/jsb48/
ポスター→final_48バイオ.pdf
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2025.11.11
【学術会議シンポジウム】日本学術会議にて「界面反応に基づくバイオマテリアル研究開発」について、バイオマテリアルの界面に注目した基礎から社会実装へつなぐための戦略について議論されました。
日本学術会議にて「界面反応に基づくバイオマテリアル研究開発」について、バイオマテリアルの界面に注目した基礎から社会実装へつなぐための戦略について議論されました。
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2025.11.11
【論文・プレスリリース】大阪大学から、「金属3D プリンティングに特異な高強度階層組織の変形挙動を解明」に関するActa Materialiaへの論文掲載に関するプレスリリースを14時付で行いました。同時に論文がOAとして掲載されました。JST-Crestの成果です。
Ken Cho, Kippei Yamashita, Shinnosuke Kakutani, Takuma Saito, Taisuke Sasaki, Katsuhiko Sawaizumi, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Tsuyoshi Mayama, Taichi Kikukawa, Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Hajime Kimizuka, Wu Gong, Takuro Kawasaki, Stefanus Harjo, Takayoshi Nakano, Hiroyuki Y. Yasuda*: Effect of nanoscale cellular structure on the mechanical properties of Inconel 718 with unique hierarchical structure fabricated by laser powder bed fusion, Acta Materialia.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121696
プレスリリース原稿はこちら
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Abstract
The deformation behavior and strengthening mechanism of Inconel 718 with a hierarchical structure composed of microscale crystallographic lamellar microstructure (CLM) and nanoscale cellular structure, fabricated by laser powder bed fusion, were clarified via nanoscale microstructural and in-situ neutron diffraction analyses. The CLM is a layered structure parallel to the building direction (BD) and consists of relatively wide main and narrow sub-layers with <110> and <100> orientations, respectively, with respect to BD. This is the first study to demonstrate that the yield stress of the alloys depends strongly on deformation stresses of the sub-layers, even though Schmid factors of the primary slip system for both layers are the same. The sub-layer continues to deform elastically even beyond the micro-yield point of the main layer, which results in the macroscopic strengthening at an early stage of deformation. On the other hand, the cellular structure is formed in both layers, associated with a dendritic cell growth along <100> direction, Nb segregation between the cells and an accumulation of dislocations to decrease a residual stress. The cell boundaries with numerous dislocations and Nb segregation act as a strong barrier to dislocation motion resulting in a stress increase through the Hall-Petch law, even though they are low-angle grain boundaries. The spacing and morphology of the cell boundary depend strongly on fabrication conditions. The optimized cellular structure provides significant strengthening comparable to or greater than that caused by large-angle grain boundaries, thereby increasing the macroscopic strength of the alloys through hardening of the sub-layer. -
2025.11.10
【学会】第47回日本バイオマテリアル学会大会（＠東京たま未来メッセ、11月10日～11月11日）に参加しました。
【日本学術会議公開シンポジウム】
骨基質配向化デバイスの創製
〇中野貴由
固体表面機能創出・界面バイオ反応制御
〇松垣あいら
【一般講演】
マイクロパターンMPC-Ti材料による骨芽細胞配列を介した機能的骨組織再生
〇松坂匡晃、松垣あいら、石原一彦、中野貴由
薬剤性骨脆弱化における骨基質タンパク質活性制御と骨配向性の変化
〇齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由
材料表面形状により配向制御した骨芽細胞・骨基質の抗菌特性発現
〇森陶子、松垣あいら、中野貴由
硬組織に対する多孔質ハイドロキシアパタイトの接着固定
○謝世超、岡田正弘、青柳陽之、大高晋之、楊暁峰、中野貴由、松本卓也
【ポスター】
酸処理チタンと骨との相互作用に関する研究
〇青柳陽之、大高晋之、岡田正弘、中野貴由、松本卓也
左から関西大 上田正人先生、関西大 岩﨑泰彦先生、東京理科大 菊池明彦先生、大阪大学 石原一彦先生とともに
閉会式では、来年度の第48回日本バイオマテリアル学会大会に向けて、大会長としての決意を述べました。
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2025.11.10
【吹田祭】第五十四回大阪大学吹田祭スポーツ大会のフットサルで準優勝しました。
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2025.11.10
【特別講演】中野先生が、日本臨床バイオメカニクス学会第52回学術集会（松田秀一会長・安達泰治会長）にて特別講演をしました。
中野貴由：メカニカルストレスに最適化された骨基質配向性とその誘導のための脊椎スペーサーの開発、日本臨床バイオメカニクス学会第52回学術集会（松田秀一会長・安達泰治会長）、2025年11月8日（土） 9:30～10:00、 特別講演、京都テルサ.
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2025.11.8
【招待講演】松垣先生が、日本臨床バイオメカニクス学会第52回学術集会（松田秀一会長・安達泰治会長）にて招待講演を行いました。
松垣あいら、松坂匡晃、中野貴由：骨マトリクス形成における骨細胞メカノバイオロジー、日本臨床バイオメカニクス学会第52回学術集会（松田秀一会長・安達泰治会長）、シンポジウム「運動器の細胞・組織メカノバイオロジー」、2025年11月8日（土）、京都テルサ.
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2025.11.7
【論文】経口投与されたリン酸カルシウムによるカドミウム誘発性骨劣化の改善効果に関する研究成果が、Biological Trace Element Research にOA論文として掲載されました。
Ping-chin Sung, Ahmad Bikharudin, Masahiro Okada, Randa Musa, Kenta Uchida, Akihisa Otaka, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto:
Amelioration of Cd-induced Bone Deterioration by Orally Administered Calcium Phosphate, Applied Food Research, 5, (2025), 101482: 1-9.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.afres.2025.101482
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Abstract
Cadmium (Cd) is a heavy metal that accumulates in the body, primarily through daily grain intake, and has a high affinity for bone, leading to skeletal diseases such as osteomalacia and fractures. Hydroxyapatite (HAp), a major bone mineral component, is highly pH-sensitive and is known to incorporate Cd, as observed in studies of Itai-itai disease. Based on these findings, we hypothesized that HAp could serve as an effective oral detoxification material for heavy metals. This study investigated the efficacy of orally administered HAp in inhibiting Cd-induced changes in bone physical and chemical properties, comparing its effects to those of activated charcoal (AC), a common detoxifying agent. Six-week-old male ICR mice were exposed to cadmium via drinking water containing CdCl2 and subsequently given diets containing either HAp or AC for four weeks. Three-point bending tests, micro-CT analysis, and histological observations of the femurs demonstrated that mice receiving HAp exhibited improved mechanical strength and enhanced bone quality protection compared to the control and other Cd-treated groups. Activated charcoal also contributed to bone quality improvement at low concentrations, but its effect diminished at high concentrations. These results suggest that the oral administration of HAp may be a promising therapeutic strategy for suppressing cadmium-induced osteomalacia. -
2025.11.6
【論文】経口投与されたリン酸カルシウムによるカドミウム誘発性骨劣化の改善効果に関する研究成果が、Biological Trace Element Research へ受理されました。
Ping-chin Sung, Ahmad Bikharudin, Masahiro Okada, Randa Musa, Kenta Uchida, Akihisa Otaka, Tadaaki Matsusaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto:
Amelioration of Cd-induced Bone Deterioration by Orally Administered Calcium Phosphate, Applied Food Research, (2025), 101482. -
2025.11.2
【論文】Ni基超合金の摩耗・腐食特性への組織の影響について、Journal of Materials Research and Technology にOA論文として掲載されました。
Sung-Hyun Park, Fatmanur Ayten, Asli Gunay Bulutsuz, Ozkan Gokcekaya*, Muhammed Enes İlgazi, Hakan Yilmazer, Burak Dikici, Takayoshi Nakano*:
Wear and corrosion performance of textured Hastelloy-X fabricated by laser powder bed fusion: Process window and microstructural features, Journal of Materials Research and Technology, 39, (2025), 6156-6168.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.10.229
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Abstract
This study investigated the effect of volumetric energy density (VED) on the densification and microstructural evolution of Hastelloy-X (HX) alloy fabricated by the laser powder bed fusion (L-PBF) process, and how these changes affect wear and corrosion performance. Variations in VED altered melt pool geometries, which influenced densification. In addition, VED also affected the growth direction of <100> cellular microstructures, resulting in different crystallographic texture development. Specifically, high VED showed the lowest densification with strong <100> alignment in x,y, and z directions. Meanwhile, medium VED exhibited the highest densification with a mixed <100> and <110> crystallographic texture along the building direction, while low VED led to moderate densification with weak <100> alignment overall. The wear and corrosion properties of the samples varied with their densification and microstructural characteristics. In terms of wear mechanisms, a distinct load dependence was observed. Oxidative wear dominated at low loads, where the strong (100)-oriented crystallographic texture promoted oxide stability and improved the wear resistance. While deformation wear prevailed at higher loads, where hardness became the determining factor. As for corrosion resistance, higher densification, grain refinement, and high dislocation density generally facilitated passive film formation and improved resistance. However, crystallographic texture should also be considered, since (100)-oriented regions are more prone to corrosion than other orientations, indicating that the crystallographic texture inherent to L-PBF processing is an important factor in corrosion behavior. The results demonstrate that optimizing L-PBF process parameters is essential for tailoring microstructure and improving the wear and corrosion resistance of Ni-based superalloys. -
2025.11.1
【受賞】日本金属学会第8回第7分野講演会にて、M2の清水君、M1の時實君が優秀ポスター賞を受賞しました。
L-PBF法により創製される温度場を介したインバー合金の低熱膨張化
○清水佑太、Ozkan Gokcekaya、小笹良輔、寺井智之、蓮見侑士、大山伸幸、中野貴由
第8回日本金属学会第7分野講演会最優秀ポスター賞、神戸大学、2025年11月1日
下顎骨における咀嚼荷重に応じた三次元的な骨配向性変化
○時實秀和、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
第8回日本金属学会第7分野講演会最優秀ポスター賞、神戸大学、2025年11月1日 -
2025.11.1
【学会】中野研究室のメンバーが第８回日本金属学会第７分野講演会「⾦属系バイオマテリアルサイエンスの新展開（Ⅷ）」（@神戸大学、11月1日）に参加しました。
11月1日
ポスター発表
L-PBF法により創製される温度場を介したインバー合金の低熱膨張化
○清水佑太、Ozkan Gokcekaya、小笹良輔、寺井智之、蓮見侑士、大山伸幸、中野貴由
下顎骨における咀嚼荷重に応じた三次元的な骨配向性変化
○時實秀和、松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由 -
2025.10.29
【招待講演】松垣先生が、粉体粉末冶金協会 2025年度秋季大会（第136回講演大会）にて招待講演を行いました。
松垣あいら、小笹良輔、Gokcekaya Ozkan：レーザ粉末床溶融結合法による生体用ハイエントロピー合金の新規開発に関する研究、粉体粉末冶金協会 2025年度秋季大会（第136回講演大会） 協会賞受賞記念講演(研究進歩賞） 九州大学医学部 百年講堂、2025年10月29日
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2025.10.28
【論文】Ni基超合金の摩耗・腐食特性への組織の影響について、Journal of Materials Research and Technologyへ受理されました。
Sung-Hyun Park, Fatmanur Ayten, Asli Gunay Bulutsuz, Ozkan Gokcekaya*, Muhammed Enes İlgazi, Hakan Yilmazer, Burak Dikici, Takayoshi Nakano*:
Wear and corrosion performance of textured Hastelloy-X fabricated by laser powder bed fusion: Process window and microstructural features, Journal of Materials Research and Technology, 39, (2025), 6156-6168. -
2025.10.16
【招待講演】中野先生が第40回日本整形外科学会基礎学術集会(石橋恭之会長、青森)で招待講演を行いました。
中野貴由：骨配向性に着目した三次元積層造形による脊椎スペーサーの研究開発
共同シンポジウム3「バイオマテリアル研究の実用化へ向けて」（座長：松田秀一先生、京本政之先生）
2025年10月16日（木）10:40-12:10、第6会場（ホテル青森 3F善知鳥）
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2025.10.9
【受賞】宮澤君が、日本チタン学会 講演大会（2025年度）（直江津）にて、最優秀ポスター賞を受賞しました。
宮澤啓太郎、小笹良輔、中野貴由：
最優秀ポスター賞、L-PBFにおける窒素ガス雰囲気を利用したTi-42Nb合金の高強度化、
第5回日本チタン学会講演大会（2025年度）、日本チタン学会、
2025年10月10日、直江津学びの交流館 -
2025.10.9
【学会】第5回日本チタン学会 講演大会（2025年度）（＠直江津学びの交流館、10月9,10日）に参加し、以下の発表を行いました。
一般講演
〇小笹 良輔、中野 貴由:
L-PBFによるTi基合金の組成に応じた微細組織と力学特性の制御
〇Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano:
Design of Bio High-Entropy Alloys with Suppressed Elemental Segregation for Laser Powder Bed Fusion Process
ポスターセッション
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由:
L-PBFにおける窒素ガス雰囲気を利用したTi-42Nb合金の高強度化
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2025.9.29
【講演】中野先生がセラミックス3D積層造形研究会 2025年度第1回研究会にて講演を行いました。
中野貴由先生が、一般社団法人日本ファインセラミックス協会にて開催された「セラミックス3D積層造形研究会 2025年度第1回研究会」において、 「結晶性材料の積層造形による形状・結晶配向性制御と骨医療デバイス応用」 と題したご講演を行いました。
PDFはこちら -
2025.9.26
【受賞】日本金属学会2025年（第177回）秋期講演大会ポスターセッションにて、M1の竹下君、M2の内芝君が優秀ポスター賞を受賞しました。
特異な直交性⾻基質配向化制御機構の解明と⽣体組織配向性への影響
○⽵下 恭平、中⻄ 陽平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由
第45回優秀ポスター賞、北海道大学、2025年9月17日
レーザ粉末床溶融結合を⽤いたTi準結晶の創製と組織解析
○内芝 旭祥、⼩笹 良輔、佐藤 和久、中野 貴由
第45回優秀ポスター賞、北海道大学、2025年9月17日 -
2025.9.24
【お祝い】中野研究室のメンバーで中野先生の58歳の誕生日をお祝いしました。
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2025.9.23
【論文編集】中野先生がAdditive Manufacturingをはじめとした材料開発と新プロセスに関する新規の論文誌、"Journal of Innovations in Materials and Manufacturing Engineering (JIMME)" の編集委員に就任しました。オーストラリアのScilight Pressから出版され、チーフエディターはテキサス大のProf. L. E. Murrです。
中野先生がAdditive Manufacturingをはじめとした材料開発と新プロセスに関する新規の論文誌、"Journal of Innovations in Materials and Manufacturing Engineering (JIMME)" の編集委員に就任しました。オーストラリアのScilight Pressから出版され、チーフエディターはテキサス大のProf. L. E. Murrです。
AIMS
Journal of Innovations in Materials and Manufacturing Engineering (JIMME) is an international, peer-reviewed, multidisciplinary journal that provides a platform for disseminating high-quality original research and critical reviews in materials and manufacturing engineering. The journal serves both the academic and industrial communities, fostering the exchange oof cutting-edge knowledge and innovations. It aims to highlight contemporary advances and future developments, with particular emphasis on the practical applications of novel materials and manufacturing technologies. It is published quarterly online by Scilight Press, Melbourne, Australia.
Scope of the Journal
JIMME covers a broad range of topics encompassing new materials, processes, and technologies applied to manufacturing engineering and product development, with special focus on innovations in additive manufacturing and related emerging processes. Topics of interest include, but are not limited to:
• Novel materials development, synthesis, applications, and methodologies in advanced manufacturing processes, particularly across the full spectrum of 3D printing technologies.
• Multifunctional material and device design, covering metals and alloys (including high-entropy alloys, superalloys, and superplastic alloys), composite materials, electronic and optical materials, nanomaterials, biomaterials, 2D materials, and other advanced material systems.
• Innovations in materials processing, including hybrid and multi-material manufacturing approaches.
• Characterization, optimization, and simulation of materials and manufacturing processes, with an emphasis on modelling, artificial intelligence-driven design, and digital manufacturing applications -
2025.9.17
【学会】日本金属学会2025年（第177回）春期講演大会（@北海道大学、9月17日～9月19日）に参加しています。
中野研究室のメンバー（＋名工大萩原教授、富山大松田教授、富山大石本先生、熊本大山崎教授、産総研李先生）で集合写真を撮影しました。
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2025.9.17
【学会】中野研究室のメンバーが日本金属学会2025年（第177回）春期講演大会（@北海道大学、9月17日～9月19日）に参加します。
9月17日
〇小笹良輔、中野貴由：
[S5.28] [基調講演] L-PBFにより創製したBCC型Ti含有合金の急冷凝固組織
〇重永 徹平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P127] PBF-LB法による高分子材料中の高次組織配向制御
〇山野 大陸、山田 夏子、松垣 あいら、石本 卓也、中野 貴由：
[P129] ヒト頭蓋骨における階層的な異方性骨微細構造の解明
〇竹下 恭平、中西 陽平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P312] 特異な直交性骨基質配向化制御機構の解明と生体組織配向性への影響
〇平田 渉悟、小笹 良輔、石本 卓也、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
[P315] L-PBFによる炭化物析出強化型Co基超合金の微細組織制御と力学特性
〇内芝 旭祥、小笹 良輔、佐藤 和久、中野 貴由：
[P321] レーザ粉末床溶融結合を用いたTi準結晶の創製と組織解析
9月18日
〇松坂 匡晃、田中 謙次、大原 秀真、松垣 あいら、中野 貴由：
159 OCNの翻訳後修飾による耳小骨配向性制御と聴覚機能維持機構の解明
〇松垣 あいら、渡邊 稜太、中野 貴由：
160 慢性炎症モデルにおける骨基質配向性変化と感染抵抗性への影響
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由：
[S5.30] レーザ粉末床溶融結合における窒素雰囲気ガスがTi-42Nb合金の微細組織と力学特性に及ぼす影響
9月19日
〇ゴクチェカヤ オズカン、中野 貴由：
186 Hydrogen embrittlement behavior of Ni-based alloy fabricated by laser powder bed fusion
〇菊川 泰地、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由：
[S5.37] L-PBF を利用した Ni 基合金への人工界面構造導入による高強度化の体系的理解
〇星野 壮希、石本 卓也、Gokcekaya Ozkan、眞山 剛、多根 正和、中野 貴由：
[S5.38] PBF-LB/Mを用いた形状・結晶方位制御によるNi基IN718の力学機能設計 -
2025.9.12
【報道】9月11日の産総研・中部大学・大阪大学・名古屋工業大学からのプレスリリースを受けて、多数の報道がなされました。
9月11日の産総研・中部大学・大阪大学・名古屋工業大学からのプレスリリースを受けて、多数の報道がなされました。
★日刊工業新聞
★Ｎｅｗｓウェーブ２１
★共同通信
★下野新聞
★沖縄タイムス+
★北海道新聞デジタル
★秋田魁新報社
★FM FUKUOKA
★山梨日日新聞デジタル -
2025.9.11
【プレスリリース】Advanced Healthcare Materialsの研究論文掲載に関して、産総研・中部大・大阪大・名古屋工業大からプレスリリースがされました。
Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior, Advanced Healthcare Materials, (2025), e02546; 1-11.
DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202502546
プレスリリースはこちら -
2025.9.9
【行事】毎年恒例の研究室旅行を行い大いに盛り上がりました。
9月8日、9日は中野研究室の毎年恒例行事である研究室旅行を実施しました。
今年はM1の学生が中心となって計画してくれ、観光やレクリエーションを通じて大いに盛り上がりました。
城崎温泉にて
天橋立にて -
2025.9.6
【論文】Advanced Healthcare Materialsに、リン酸塩系バイオガラスの抗菌性と骨芽細胞応答に関する研究論文がOA論文として掲載されました。
Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior,
Advanced Healthcare Materials, 15, (2025), e02546: 1-11.
DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202502546
論文はこちら
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Abstract
Phosphate and phosphate invert glasses contain various elements, with a wide range of compositions. Recently, our group reported orthosilicophosphate glasses (SPGs) and the glass network structure composed of orthophosphates and orthosilicates crosslinked by cations. ZnO is an intermediate oxide that improves the chemical durability of glass. Additionally, Zn2+ ions exhibit antibacterial activity and stimulate bone formation. In this work, ZnO-containing SPGs are prepared for biomedical applications. The glasses are mainly composed of PO4, SiO4, MgO4, and ZnO4 orthotetrahedral structures. The ZnO-containing SPGs exhibit excellent antibacterial activity, with bacterial counts > 5 orders of magnitude lower than that of the control. Meanwhile, ZnO-containing SPGs have mild inhibitory effects on cell proliferation by Zn2+ ions; however, they exhibit significant upregulation of osteogenic markers compared with the control owing to the release of inorganic ions from the glasses. The ZnO-containing SPGs prepared in this work exhibit bifunctional properties suitable for biomedical applications. They serve as bioadaptive materials capable of controlling gene expression by releasing therapeutic ions. -
2025.9.5
【研究会】JST-Crestナノ力学のチーム内（大阪大・東京大・熊本大・名古屋大）対面会議を大阪府で開催しました。
【研究会】JST-Crestナノ力学のチーム内（大阪大・東京大・熊本大・名古屋大）対面会議を大阪府で開催しました。
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2025.9.5
第67回歯科基礎医学会学術大会で講演を行いました。
日本学術会議シンポジウム（市民公開講座）「マテリアルとライフの融合サイエンス」
「骨質再建のための材料表面/生物相界面反応理解とその人為的制御」
松垣 あいら、 中野 貴由 北九州国際会議場 A会場（メインホール）
写真：オーガナイザーの塙隆夫先生、松本卓也先生、樋田京子先生、石丸直澄先生、大矢根綾子先生とともに。
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2025.9.3
【受賞】日本AM学会第一回講演大会で中野研関連のポスタープレゼンテーションが優秀ポスター賞を受賞しました。
塑性ひずみ不適合界面の導入によるマグネシウム合金の高強度化に関する結晶塑性解析
○山口貴央、眞山剛、小笹良輔、中野 貴由
日本AM学会第1回講演大会優秀ポスター賞、東京都立産業貿易センター浜松町館、2025年9月3日
L-PBF法を活用した形状と異方性 / 等方性材質の重畳によるIN718のカスタム力学機能設計
○星野壮希、石本卓也、Ozkan Gokcekaya、眞山剛、多根正和、中野貴由
日本AM学会第1回講演大会優秀ポスター賞、東京都立産業貿易センター浜松町館、2025年9月3日
Na2Ti3O7-supported Ru catalyst: ambient CO2 methanation and application in 3D reactor
○Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita, Kohsuke Mori
日本AM学会第1回講演大会優秀ポスター賞、東京都立産業貿易センター浜松町館、2025年9月3日 -
2025.9.3
【新聞】日刊工業新聞に日本AM学会第一回講演大会の様子が掲載されました。
金属3D造形 産学官結集 AM学会、初講演大会に500人
日刊工業新聞 2025年9月3日
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2025.9.3
【学会】日本Additive manufacturing学会 第一回講演大会（@東京都立産業貿易センター浜松町館、9月1日～9月3日）が開催されました。
750名以上が参加し、大変好評に終わりました。中野先生が会長を務め、中野研の皆が総動員でお手伝いし、500名以上が参加する大盛況な会に終わりました。
★日本AM学会講演大会の様子→
https://ji-am.jp/2025/09/1stannualmeeting_all/
★講演大会のプログラム→
https://ji-am.jp/2025/05/1stannualmeeting1/
★中野研の発表
9月2日
シンポジウム
〇中野 貴由：
[S5.1] カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～
〇小笹 良輔：
[S6.2] L-PBFと合金設計を活用した金属材料の微細組織制御
9月3日
一般公演
〇松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[19] 金属AMによる周期的溝構造を介した間葉系間質細胞の骨分化誘導
〇Ozkan Gokcekaya・Tatsuya Nitomakida・Takayoshi Nakano：
[27] Hydrogen embrittlement behavior of Ni-based alloys through microstructural control by L-PBF method
〇熊谷 祥希、大同特殊鋼 髙橋 茉莉、小柳 禎彦、阪大 小笹 良輔、中野 貴由
[37]レーザ粉末床溶融結合法の造形過程におけるマルエージング鋼の変形挙動
ポスターセッション
〇重永 徹平、松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
[P3] PBF-LB法を用いた半結晶性高分子材料の高次組織配向制御
〇内芝 旭祥、小笹 良輔、佐藤 和久、中野 貴由：
[P19] レーザ粉末床溶融結合を用いた超急冷凝固によるTi基準結晶の創製
〇清水 佑太、Ozkan Gokcekaya、小笹 良輔、寺井 智之、蓮見 侑士、大山 伸幸、中野 貴由：
[P24] L-PBF法を介したインバー合金の低熱膨張化
〇平田 渉悟、小笹 良輔、石本 卓也、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
[P28] 析出強化型Co基超合金のL-PBF造形と微細組織
〇菊川 泰地、石本 卓也、眞山 剛、中野 貴由：
[P32] L-PBFによるNi基合金の界面設計と高強度化
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、中野 貴由：
[P33] L-PBF法で作製されたNi基超合金中の微細組織が疲労挙動に及ぼす影響
〇星野 壮希、石本 卓也、Ozkan Gokcekaya、眞山 剛、多根 正和、中野 貴由：
[P35] L-PBF法を利用した形状と異方性/等方性材質の重畳によるIN718のカスタム力学機能設計
会場の様子 -
2025.9.2
【新聞】日刊工業新聞に日本AM学会第一回講演大会の様子が掲載されました。
AM学会、初の公演大会 3D積層、150テーマ紹介
日刊工業新聞 2025年9月2日
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2025.9.1
【解説・論文】中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
Vol. 14[No. 5]、2025（令和 7 年 9 月）、AM技術の進展と応用（Ⅱ）、スマートプロセス学会誌
【解説】
★桐原聡秀、中野貴由：巻頭「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.199. ★小泉雄一郎、奥川将行、柳玉恒、中野貴由：新材料創製のための粉末床溶融結合式付加製造のデジタルツイン科学、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.200-207.
★石本卓也、中野貴由：金属AMによる異方性機能設計―形状と結晶配向の重畳、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.221-226.
★小笹良輔、Gokcekaya Ozkan、中野貴由：レーザ粉末床溶融結合によるBCC型ハイエントロピー合金のin-situ合金化、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.243-248.
【研究論文】
★松坂匡晃、小坂朋生、山野大陸、船奥和真、劉甜、松垣あいら、中野貴由：生体用AMインプラント材料の抗菌特性評価のためのin vitro 共培養モデルの構築、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.249-252.
★小笹良輔、Kim Yong Seong、朝倉光平、堀尾尚平、鰐渕良祐、中野貴由：金属3Dプリンタ用レーザ照射による非等量Ti-Nb-Mo-Ta-W系ハイエントロピー合金の組織形成挙動、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.253-257.
★宮澤啓太郎、小笹良輔、内芝旭祥、清水佑太、中野貴由：L-PBF で造形した準安定β型Ti合金におけるヤング率の変化、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.258-263. -
2025.8.22
【行事】中野研の院試お疲れ様会を行いました。
今年は3名の修士課程受験（5名は推薦入試で既に合格）、2名の博士後期課程受験でした。
全員の合格を願っています！お疲れ様でした！
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2025.8.22
【論文】産総研や名工大との共同研究によるバイオガラスによるZnの徐放による骨質の向上に関する研究成果がAdvanced Healthcare Materialsに受理されました。9月9日に出版される予定です。
Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior,
Advanced Healthcare Materials, (2025), in press. -
2025.8.6
【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が掲載されました。
Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants,
Materials Today Communications, 48, (2025), 113442: 1-17.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.113442
論文はこちら
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Abstract
Metastable β-Ti alloy Ti-30Zr-5Mo (Tβ ≈ 700 °C) offers low modulus, biocompatibility, and strength for spinal rod implants but has limited hardness (280 Hv) and wear resistance. Conventional surface treatments like vacuum-based physical vapor deposition (PVD), are costly and complex. This study exploits the low Tβ and high Zr content (30 wt.%) of Ti-30Zr-5Mo alloy for single-step, ambient-air thermal oxidation at 600-700 °C, combining heat treatment with surface modification. The low Tβ ensures controlled oxidation, preventing over-oxidation, while Zr's selective oxidation forms a dense ZrO2-rich layer, which is harder than TiO2, enhancing surface hardness. Spontaneous tetragonal to monoclinic phase transitions in ZrO2 further improve toughness. The resulting 5 μm-thick oxide layers exhibit a threefold hardness increase (904 Hv vs. 280 Hv), a surface roughness of 0.30 μm (suitable for osseointegration), strong interfacial adhesion (critical load: 43 N), and an 18-fold reduction in corrosion current density (from 1.62×10-7 to 8.96×10-9 A·cm-2). Despite minor microcracks, the layers maintain structural integrity, offering exceptional durability. This atmosphere-free approach provides a scalable solution for orthopedic and dental implants, combining mechanical durability with biological integration. The insights into Zr-driven oxidation dynamics at low Tβ could inform vacuum-based processes, when controlled oxygen partial pressure might further optimize oxide layer properties, aligning with advancement in surface technology. -
2025.8.1
超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製
小泉雄一郎、足立吉隆、森下浩平、佐藤和久、戸田佳明、石本卓也、木村禎一、中野貴由：
超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製、
AMフューチャー、1[2]、(2025)、pp.195-198. -
2025.8.1
2025年8月【解説】日本Additive Manufacturing学会誌のAMフュチャー「AMプロジェクト」（Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月））が発行され、中野研関連解説が発行されました。
【解説】
日本Additive Manufacturing学会誌のAMフュチャー「AMプロジェクト」（Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月））が発行され、中野研関連解説が発行されました。
Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月）、AMフュチャー
★中野貴由、阿部英司、眞山剛、石本卓也：CREST ナノ力学―金属3Dプリンティングによるカスタム力学機能制御、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.191-194.
★小泉雄一郎、足立吉隆、森下浩平、佐藤和久、戸田佳明、石本卓也、木村禎一、中野貴由：超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.195-198. ★森浩亮、金孝鎮、中野貴由：炭素循環社会に貢献する金属AM触媒、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.219-222. -
2025.8.1
【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
阪急トップビアガーデンにて、就職内々定のお祝い会を開催しました。
M2の皆さん、おめでとうございます！！
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2025.7.29
【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が出版されました。
Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants, Materials Today Communications, (2025), 113442.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.113442
論文はこちら
Abstract
Metastable β-Ti alloy Ti-30Zr-5Mo (Tβ ≈ 700 °C) offers low modulus, biocompatibility, and strength for spinal rod implants but has limited hardness (280 Hv) and wear resistance. Conventional surface treatments like vacuum-based physical vapor deposition (PVD), are costly and complex. This study exploits the low Tβ and high Zr content (30 wt.%) of Ti-30Zr-5Mo alloy for single-step, ambient-air thermal oxidation at 600-700 °C, combining heat treatment with surface modification. The low Tβ ensures controlled oxidation, preventing over-oxidation, while Zr's selective oxidation forms a dense ZrO2-rich layer, which is harder than TiO2, enhancing surface hardness. Spontaneous tetragonal to monoclinic phase transitions in ZrO2 further improve toughness. The resulting 5 μm-thick oxide layers exhibit a threefold hardness increase (904 Hv vs. 280 Hv), a surface roughness of 0.30 μm (suitable for osseointegration), strong interfacial adhesion (critical load: 43 N), and an 18-fold reduction in corrosion current density (from 1.62×10-7 to 8.96×10-9 A·cm-2). Despite minor microcracks, the layers maintain structural integrity, offering exceptional durability. This atmosphere-free approach provides a scalable solution for orthopedic and dental implants, combining mechanical durability with biological integration. The insights into Zr-driven oxidation dynamics at low Tβ could inform vacuum-based processes, when controlled oxygen partial pressure might further optimize oxide layer properties, aligning with advancement in surface technology.
Keywords
Ti-30Zr-5Mo alloy; Thermal oxidation; Oxidation mechanism; Internal oxidation; Surface modification -
2025.7.28
【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が受理されました。
Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants, Materials Today Communications, (2025), in press -
2025.7.18
【書籍】Digitalization in Additive Manufacturing(Edited by Numan M. Durakbasa, Kerim Cetinkaya, Pinar Demircioglu, Ismail Bogrekci)が出版されました。
Gizem Coskun, Muhammed Enes Ilgazi, Asli Gunay Bulutsuz, Sercan Basit, Hasan Sadikoglu, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano, Hakan Yilmazer: Effect of Production Parameters on Additively Manufactured Hastelloy-X Alloy by Selective Laser Melting, in Digitalization in Additive Manufacturing(Edited by Numan M. Durakbasa, Kerim Cetinkaya, Pinar Demircioglu, Ismail Bogrekci), 15 July (2025), pp. 195-204.
eBook ISBN
978-3-031-84873-5
Published: 14 July 2025Series ISSN
2730-9576
Series E-ISSN
2730-9584書籍はこちら
Abstract
Additive Manufacturing (AM), also known as 3D printing, enabled the fabrication of products with complex geometries, layer by layer. It was preferred in various sectors such as aerospace, biomedical, and automotive industries. The formation of different phases in superalloys affected their machinability and contributed to cracking in aerospace applications. Consequently, there has been significant attention on fabricating superalloys with enhanced mechanical and corrosion resistance at high temperatures, especially for parts used in the combustion chambers of turbine engines. Furthermore, microstructural control and preferred orientation (texture) were used in material development to improve performance. In this study, the production parameters of the Selective Laser Melting (SLM) technique for AM were investigated on Hastelloy X superalloys. The study aimed to optimize production parameters by examining the effects of variables such as laser scanning speed (V) on the microstructure and mechanical properties of the material. The microstructures of the produced samples were analyzed using optical microscopy. Hardness measurements were conducted to assess the mechanical properties, while porosity and density, in relation to microstructure, were also examined.
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2025.7.11
【解説】山陽特殊製鋼技報第32巻（2025年6月発行）に中野先生のAMによる金属材料の高機能化に関する寄敲が掲載されています。
中野貴由：
積層造形（Additive Manufacturing）による 金属材料の高機能化、
山陽特殊製鋼技法 特集：部品製造プロセスの革新に寄与する材料技術、 (2025)、Vol.32 No.1、pp.3~24.
https://www.sanyo-steel.co.jp/technology/images/pdf/32/32_03.pdf -
2025.7.2
【論文】バイオフィルムに関する研究が、Transactions of the IMF (YTIM)にOA論文として掲載されました。
Hideyuki Kanematsu*, Shochiku Kure, Risa Kawai, Hidekazu Miura, Takayoshi Nakano:
Antibiofilm Potential of Graphene-Dispersed Alkoxysilane Coatings:
A Materials Science Perspective, Transactions of the IMF (YTIM),
The International Journal of Surface Engineering and Coatings, (2025).
DOI: https://doi.org/10.1080/00202967.2025.2520667
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Abstract
This study investigates the antibiofilm properties of alkoxysilane-based coatings incorporating dispersed multilayer graphene powder. Graphene, synthesised via a proprietary method, was incorporated into a resin matrix at various concentrations (0.1%, 0.5%, and 1.0% by weight) and applied to glass substrates. Raman spectroscopy confirmed the presence of defect-rich, multilayer graphene, which is known to enhance antimicrobial surface properties. Biofilm formation by Staphylococcus epidermidis was evaluated using ISO 4768-standardised crystal violet staining. Results indicated that biofilm development was effectively suppressed at concentrations up to 0.5%, whereas an unexpected increase was observed at 1.0%, possibly due to graphene aggregation and reduced surface exposure. The findings suggest that both graphene concentration and dispersion quality critically influence antibiofilm efficacy. The study highlights the dual role of graphene, both as a physical and chemical antibacterial agent, and its potential application in medical, industrial, and hygienic materials. Further investigation is warranted to optimise dispersion and explore microbial-material interactions in real-world conditions.
Keywords
Graphene-dispersed coatings; alkosysilane resin; biofilm suppression; crystal violet assay; Raman spectroscopy -
2025.7.1
2025年7月1日【解説・論文】中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
Vol. 14[No. 4]、2025（令和7年7月）、AM技術の進展と応用（Ⅰ）、スマートプロセス学会誌
【解説】
★中野貴由、桐原聡秀：巻頭「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.123. ★安田弘行、趙研、竹山雅夫、中野貴由：航空機エンジン用TiAlタービンブレードのAM、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.175-180.
★森浩亮、金孝鎮、中野貴由、山下弘巳：AM 触媒反応管開発の最前線、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.181-186.
【研究論文】
★熊谷祥希、髙橋茉莉、小柳禎彦、小笹良輔、中野貴由：レーザ粉末床溶融結合法の造形過程におけるFe基合金の変形挙動に及ぼすマルテンサイト変態の影響、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.192-197. -
2024.12.30
【論文】Catalysis Science & Technologyに山下研との共同研究のAM触媒に関する論文が受理されました。
Hyo-Jin Kim, Kohsuke Mori*, Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita:
Rational design of stainless steel self-catalytic reactors for CO2 methanation: Extending from metal powder to 3D-printed reactor,
Catalysis Science & Technology, (2025), in press. -
2024.12.25
【訪問】宇宙飛行士の若田光一様が、AMセンターを訪問くださいました。宇宙環境・宇宙開発技術に関する壮大なお話を伺うことができました。
若田光一様と中野センター長（掲載許可済（転載不可）） -
2024.12.23
【合同研究会】共同研究している関西大学の上田研究室との合同研究会を開催しました。
合同研究会後の情報交換会にて -
2024.12.18
【論文】Journal of Materials Engineering and PerformanceにAMで造形されたTi6Al-4V合金のエネルギ―密度の機能性に及ぼす影響に関する論文が掲載されました。
H. Yilmazer, Y. A. Sadikoglu, S. Kucuk, O. Gokcekaya, I. C. Turu, T. Nakano, B. Dikici*:
The effect of energy density on microstructural, mechanical, and corrosion characteristics of Ti6Al-4V alloy fabricated via selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM) techniques,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2024), s11665-024-10512-8; 1-13.
https://doi.org/10.1007/s11665-024-10512-8
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Abstract
In this study, the effect of production parameters on Ti-6Al-4V alloys fabricated using selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM) techniques was investigated. Through the variation of energy volume (12.5, 25, 37.5 J mm−3), these two additive manufacturing methods were compared in terms of microstructure, mechanical, and corrosion properties. Density was calculated using Archimedes' technique, while microstructure was characterized through optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Mechanical properties were determined via micro-Vickers hardness and tensile tests. Electron backscatter diffraction (EBSD) and x-ray diffraction (XRD) analyses were performed on EBM and SLM samples for a comprehensive understanding. Corrosion susceptibilities of the alloys were evaluated using potentiodynamic scanning (PDS) tests in a 3.5% NaCl solution at room temperature. Microstructural analysis revealed that SLM-produced parts predominantly consisted of the α′ (martensite) phase, whereas EBM-produced parts primarily comprised the α phase with a small amount of the β phase. The strength values of all SLM samples exceeded 930 MPa, surpassing those of wrought Ti-6Al-4V ELI. However, only EBM samples fabricated with a 37.3 J mm−3 energy volume approached this standard. Corrosion susceptibility generally increased with higher energy volume in both EBM and SLM samples, with porosity volume and grain size variations influencing corrosion behavior.
Keywords
Corrosion; EBM; Energy density; Phase transformation; SLM; Ti-6Al-4V -
2024.12.18
【学会】第34回日本MRS年次大会（産業貿易センタービル１F、横浜市開港記念会館、波止場会館、神奈川県中小企業共済会館、2024年12月16～18日）に参加しました。
産業貿易センタービルにて -
2024.12.11
【新聞】JST-Crestの成果として、MPCポリマーの最適パターン設計により骨芽細胞の配列化制御を達成し、骨配向化と骨形成を共に促進する材料の開発に成功したことが日刊工業新聞に掲載されました。
骨芽細胞最適に配列
日刊工業新聞 2024年12月11日 朝刊 21面
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2024.12.11
【受賞内定】第72回日本金属学会論文賞に中野研関連の3件が選ばれました。日本金属学会2025年春期講演大会で表彰されます。
●第72回日本金属学会論文賞
【組織部門】
Fei Sun, Toshio Ogawa, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Shunya Takagi, Goro Miyamoto, Asuka Suzuki, Akinori Yamanaka, Nobuo Nakada, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi: Modulated Structure Formation in Dislocation Cells in 316L Stainless Steel Fabricated by Laser Powder
Bed Fusion (Materials Transactions 64巻 6号)【力学特性部門】
Koji Hagihara, Toko Tokunaga, Kazuki Yamamoto, Michiaki Yamasaki, Tsuyoshi Mayama, Takumi Shioyama, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano: Unified Understanding of Strengthening Mechanisms Acting in Mg/LPSO Two-Phase Extruded Alloys
with Varying LPSO Phase Volume Fraction (Materials Transactions 64巻 4号)【材料プロセシング部門】
Yuheng Liu, Kazufumi Nose, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano: Fabrication and Process Monitoring of 316L Stainless Steel by Laser Powder Bed Fusion with μ-Helix Scanning Strategy and Narrow Scanning Line Intervals (Materials Transactions 64巻 6号) -
2024.12.7
【受賞】日本金属学会第7回第7分野講演会にて、D3の松坂君、M2の齊藤さんが最優秀ポスター賞、M2の森さん、M1の宮澤君、B4の星野君が優秀ポスター賞を受賞しました。
応力場に応じた骨配向性構築による力学機能適応
○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
第7回日本金属学会第7分野講演会最優秀ポスター賞、愛媛大学、2024年12月7日薬剤投与による骨基質タンパク質の機能不全が骨微細構造構築に及ぼす影響
○齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由
第7回日本金属学会第7分野講演会最優秀ポスター賞、愛媛大学、2024年12月7日チタン形状制御による細胞内張力制御を介した骨機能正常化
○森陶子、松垣あいら、中野貴由
第7回日本金属学会第7分野講演会優秀ポスター賞、愛媛大学、2024年12月7日低弾性率と高強度の両立を目指したPBF-LBによるβ型Ti合金の微細組織制御
○宮澤啓太郎、小笹良輔、江草大佑、阿部英司、多根正和、中野貴由
第7回日本金属学会第7分野講演会優秀ポスター賞、愛媛大学、2024年12月7日PBF-LBを用いた形状・材質制御によるNi基Inconel 718の力学機能設計
○星野壮希、石本卓也、Ozkan Gokcekaya、眞山剛、多根正和、中野貴由
第7回日本金属学会第7分野講演会優秀ポスター賞、愛媛大学、2024年12月7日 -
2024.12.7
【学会】中野研究室のメンバーが第７回日本金属学会第７分野講演会「⾦属系バイオマテリアルサイエンスの新展開（Ⅶ）」（@愛媛大学、12月7日）に参加しました。
12月７日
ポスター発表
応力場に応じた骨配向性構築による力学機能適応
○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
薬剤投与による骨基質タンパク質の機能不全が骨微細構造構築に及ぼす影響
○齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由
チタン形状制御による細胞内張力制御を介した骨機能正常化
○森陶子、松垣あいら、中野貴由
PBF-LBを利用した人工界面の形成と高強度化
○菊川泰地、石本卓也、眞山剛、小笹良輔、中野貴由
低弾性率と高強度の両立を目指したPBF-LBによるβ型Ti合金の微細組織制御
○宮澤啓太郎、小笹良輔、江草大佑、阿部英司、多根正和、中野貴由
PBF-LBによるMg合金の造形と微細組織の形成
○大川翔、小笹良輔、徳永透子、萩原幸司、中野貴由
PBF-LBを用いた形状・材質制御によるNi基Inconel 718の力学機能設計
○星野壮希、石本卓也、Ozkan Gokcekaya、眞山剛、多根正和、中野貴由 -
2024.12.5
【基調講演】第101回レーザ加工学会講演会にて中野先生がプレナ リーセッションでの基調講演を行いました。
中野貴由：
レーザ粉末床溶融結合法よる形状・材質制御と医療デバイスへの応用
第101回レーザ加工学会講演会、尼崎リサーチ・インキュベーションセンター（ARIC）
2024年12月4日（水）10：00～10：40【基調講演】
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2024.12.5
【論文】Journal of Alloys and Compoundsに中国東北大との共同研究の成果が受理されました。
Chenyang Wu, Xiaoli Zhao*, Takayoshi Nakano, Mitsuo Niinomi, Nan Jia, Deliang Zhang:
Grain size dependence of deformation behavior in Ti-15Mo alloy prepared by powder metallurgy
Journal of Alloys and Compounds, (2024), 177825.
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.177825 -
2024.12.5
【論文】Materials Transactionsにチタン合金の組織変化と高温力学特性に関する論文が掲載されました。
Tomoki Kuroda, Haruki Masuyama, Yoshiaki Toda, Tetsuya Matsunaga, Tsutomu Ito, Makoto Watanabe, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Masayuki Shimojo, Yoko Yamabe-Mitarai:
Microstructure Evolution and High-Temperature Mechanical Properties of Ti-6Al-4Nb-4Zr Fabricated by Selective Laser Melting,
Materials Transactions, 64 [1], (2024), 2022021; 348-356.
DOI: https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-MLA2022021
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Abstract
Ti-6Al-4Nb-4Zr (mass%) was prepared by selective laser melting (SLM) under various conditions, and the microstructure evolution resulting from SLM processing and subsequent heat treatments was investigated. The effects of the unique SLM-induced microstructure on the high-temperature compressive strength and creep properties of the samples were then elucidated. Under rapid cooling conditions, the martensitic structure formed in a scale-like pattern, with a 100 µm in size, consistent with the laser scanning pattern. By contrast, under slow cooling conditions, the α/β lamellar structure formed in β grains with a 300 µm grain size instead of in a scale-like pattern. The martensitic structure drastically changed to a Widmanstätten structure during heat treatment. The equiaxed α phase also formed at the interface of the scale-like patterns. By contrast, the α/β lamellar structure did not exhibit a change in response to heat treatment. The compressive strength of the SLM samples was governed by the martensite α size and the grain size, both of which depended on the cooling rate. The dominant creep deformation mechanism at 600°C and under a loading stress of 137 MPa was grain boundary sliding. The creep life depended on the grain size. The HIP treatment improved the creep life because it eliminated pores introduced by the SLM process.
Keywords
selective; lasermelting; heat-resistant; Ti alloys; compression; strength; creep -
2024.12.5
【論文】Journal of Alloys and Compoundsに中国東北大との共同研究の成果がOA論文として掲載されました。
Chenyang Wu, Xiaoli Zhao*, Takayoshi Nakano, Mitsuo Niinomi, Nan Jia, Deliang Zhang:
Grain size dependence of deformation behavior in Ti-15Mo alloy prepared by powder metallurgy
Journal of Alloys and Compounds, 1010, (2025), 177825: 1-12.
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.177825Abstract
To the best of our knowledge, this is the first report demonstrating grain refinement to 4 μm via a mass-production method for the Ti-15Mo alloy. Grain sizes ranging from 4 to 38 μm were achieved by controlling thermomechanical processing in powder metallurgy, combined with heat treatment using recycled coarse powders for additive manufacturing. The critical grain size for deformation twinning was investigated, alongside an analysis of the deformation behavior and mechanical properties of the Ti-15Mo alloy with various grain sizes. Upon refining the grain size to 7 μm, deformation twinning is inhibited, shifting the plastic deformation mechanism from mechanical twinning to dislocation slip. The yield strength can be adjusted between 921 and 715 MPa, with elongation ranging from 18.4% to 34.4%, by varying the grain size distribution ratio of small to large grains relative to 7 μm from 1.5 to 0.42. This strengthening effect primarily arises from dislocation strengthening, Mo solid solution, texture strengthening, and modifications in the Hall-Petch constant due to changes in deformation behavior during grain refinement.Keywords
Ti-Mo alloy; Power Metallurgy; Grain refinement; Mechanical properties; Mechanical twinning -
2024.12.5
【論文】Acta Biomaterialia(IF=9.4)にMPCポリマーでのゼブラコーティングによる骨配向化誘導に関する論文が受理されました。
Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki*, Kazuhiko Ishihara, Takayoshi Nakano*:
Osteogenic tailoring of oriented bone matrix organization using on/off micropatterning for osteoblast adhesion on titanium surfaces, Acta Biomaterialia, (2024), in press. -
2024.11.29
【書籍】中野先生が分担執筆したテクノロジー・ロードマップ 2025-2034 全産業編（日経BP）が発行されました。
中野貴由：
第15章：材料/製造 15-6 3Dアディティブ・マニュファクチャリング（3D-AM）、
テクノロジー・ロードマップ 2025-2034 全産業編、日経BP、(2024), pp.502-505.PDFはこちら
■ 著者：出川 通 ほか95名
■ 2024年11月29日発行
■ レポート：A4判、630ページ
■ 価格
・書籍とオンラインサービスのセット：990,000円（10％税込）
・書籍のみ：660,000円（10％税込）
■ 発行：日経BP
■ HP: https://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/ -
2024.11.21
【論文】チタン合金に関する最近の研究に関する論文がMaterials Transactions 12月号に掲載されました。
Mitsuo Niinomi*, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
Recent Research and Development in the Processing, Microstructure, and Properties of Titanium and Its Alloy
Materials Transactions, 65 [12], (2024), 1600-1611.
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2024082
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Abstracts
The special issue on recent research and development in the processing, microstructure, and properties of titanium and its alloy contains four review articles on metal additive manufacturing (AM) focusing on the processing, microstructural and/or crystallographic control, and biomedical applications of titanium and its alloys, and seventeen regular articles on metal AM, refining, microstructural evolution, and mechanical and fatigue properties related to the microstructure, and biomedical applications of titanium and its alloys, which have been published in Materials Transactions in 2023. This study briefly addresses this issue.
Keywords
titanium and its alloys; additive manufacturing (AM); phase transformation; microstructure; mechanical properties; titanium based intermetallics; biomaterials; recycling -
2024.11.21
【会議】中野先生と石本先生が、世界最大のAMの展示会、formnextを視察しています。
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2024.11.14
【講演】松垣先生が、テクノアリーナシンポジウム「テクノアリーナ発・分野横断型研究の開拓に向けて」で 講演を行いました。
生体・バイオ工学＆フォトニクス・センシング工学－グループ ジョイントフォーラム－
テクノアリーナ発・分野横断型研究の開拓に向けて
松垣あいら「マテリアルサイエンスで切り拓く次世代骨医療エンジニアリング」
2024年11月14日 15:30～16:00 大阪大学 吹田キャンパス センテラスサロン
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2024.11.13
【新聞】JST-Crestの成果として、３DPでの予熱・蓄熱の制御によりクロム合金の高密度化と結晶組織制御を達成したことが日刊工業新聞に掲載されました。
高密度でクロム造形
日刊工業新聞 2024年11月13日 朝刊 25面
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2024.11.13
【論文】サイバー／フィジカル空間を用いて、高融点Crのレーザ積層造形に成功した論文が、"Journal of Materials Research and Technology"誌にOA論文として掲載されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya*, Tatsuya Nitomakida, Takayoshi Nakano*:
Effects of heat accumulation strategies on defects and microstructure of pure chromium fabricated by laser powder bed fusion: An experimental and numerical study,
Journal of Materials Research and Technology, 33, (2024), 11.049; 1-12.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.11.049
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Abstract
The process of employing laser powder bed fusion (L-PBF) process to refractory materials, such as chromium (Cr), remains challenging because of its high ductile-brittle transition temperature. Therefore, a strategy is required to increase the processing temperature to prevent defects. The focus of this study is to clarify the effect of the preheat temperature and scan length variations on defects during the L-PBF process with an experimental and numerical study. Applying a high preheat temperature and short scan length was effective in mitigating the defects. By tuning the heat accumulation strategies, the determined relative density measured by the Archimedes principle and optical measurement of pure Cr parts increased from 97.2% to 99.8% and 97.4% to 99.2%, respectively. The numerical study indicated that deepened and elongated melt pool geometry owing to heat accumulation promoted epitaxial growth. Strong crystallographic texture formation with epitaxial growth led to higher grain size, lower high-angle grain boundary misorientation, Kernel average misorientation, and Taylor factor, which resulted in densification by preventing defects. The hardness of L-PBFed Cr samples gradually decreased with the stronger crystallographic texture formation and compressive yield strength exhibited the same phenomenon. However, the high densification sample with strong crystallographic texture promised the highest compressive strength and strain because it allows single and multi-slip operation during the compressive deformation without premature fracture. This study is a pivotal moment in heat accumulation strategies to achieve high densification for brittle materials fabricated by the L-PBF process while proposing an approach to ensure the reliability of structural applications.
Keywords
Chromium; Laser powder bed fusion; Densification; Numerical simulation; Process-microstructure-property relationship -
2024.11.9
【受賞】軽金属学会第147回秋期大会で元山誓織君がポスター賞を受賞しました。
軽金属学会第147回秋期大会 軽金属溶接協会ポスター発表賞, 11月9日
"Al-Si 共晶合金の粉末床溶融結合における溶融・凝固の数値熱流体力学解析"
元山誓織、奥川将行、小泉雄一郎、中野貴由
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2024.11.6
【論文】サイバー／フィジカル空間を用いて、高融点Crのレーザ積層造形に成功した論文が、"Journal of Materials Research and Technology（IF=6.2, Q1論文）"誌に受理されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya*, Tatsuya Nitomakida, Takayoshi Nakano*: Effects of heat accumulation strategies on defects and microstructure of pure chromium fabricated by laser powder bed fusion: An experimental and numerical study,
Journal of Materials Research and Technology, (2024), in press. -
2024.11.2
【講演】松垣先生が、第54回日本口腔インプラント学会学術大会で講演を行いました。
シンポジウム５ メカノバイオロジー最前線 （座長：⿊嶋伸⼀郎先生、依⽥信裕先生）
松垣あいら、中野貴由「メカノバイオロジーから見た骨基質配向化機構とその人為的制御」
2024年11月2日 9:00-10:30 国立京都国際会館 Room E -
2024.11.1
【受賞】宮澤君が、日本チタン学会（仙台）にて、最優秀ポスター賞を受賞しました。
宮澤啓太郎、小笹良輔、江草大佑、阿部英司、多根正和、中野貴由：最優秀ポスター賞、
L-PBF法によるTi-42Nb合金の組織と力学特性の制御、
第4回日本チタン学会講演大会（2024年度）、日本チタン学会、
2024年11月1日、東北大学金属材料研究所講堂 -
2024.11.1
【受賞】2024 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition (WORLD PM2024)でShuhei Mino君が最優秀ポスター賞を受賞しました。
2024 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition (WORLD PM2024) Best Poster Award, 2024年11月1日
"Raking and Fusing Behaviors during Fabrication of Multiple-layers in Powder Bed Fusion: an Integrated Discrete Element and Computational Thermal Fluid Dynamics Study",
Shuhei Mino, Masayuki Okugawa, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi -
2024.11.1
【学会】第４回日本チタン学会 講演大会（2024年度）（＠東北大学金属材料研究所講堂、11月1日）に参加し、以下の発表を行いました。
基調講演
〇小笹 良輔、中野 貴由:
チタン含有ハイエントロピー合金の合金設計と機能性制御
ポスターセッション
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、江草 大佑、阿部 英司、多根 正和、中野 貴由:
L-PBF法によるTi-42Nb合金の組織と力学特性の制御
1日目 ナノテラス見学会にて撮影した集合写真 -
2024.10.29
【学会】日本バイオマテリアル学会シンポジウム2024（＠仙台国際センター、10月28日～10月29日）に参加しました。
【日本学術会議公開シンポジウム】
材料工学委員会の活動とバイオマテリアル・生体医工学に期待すること
○中野貴由【特別セッション】
1B-9 (S3)
3D造形による骨基質配向性を誘導可能な椎間スペーサーの製品化
○高橋広幸、中野貴由1C-5 (S4)
多階層バイオマテリアルー生体界面制御による骨形成・安定化材料設計
○松垣あいら、中野貴由2A-15 (S7)
骨基質配向性の解明とそれに基づく骨医療デバイスの臨床応用
○中野貴由【一般セッション】
1D-1
金属3Dプリンタと合金設計による生体用チタン含有合金の創製と組織制御
○小笹良輔、中野貴由【ポスター】
1P-007
L-PBF法による準安定β型チタン合金の組織制御を介した力学機能制御
○宮澤啓太郎、小笹良輔、江草大佑、阿部英司、多根正和、中野貴由1P-062
新規頸椎ケージによる配向化骨基質誘導
○船奥和真、松垣あいら、西田英髙、秋吉秀保、中野貴由1P-064
細胞の表面形状センシング機構に基づいたチタン表面制御による細胞・骨基質配向化誘導
○森陶子、松垣あいら、中野貴由1P-065
頭蓋骨再生部における骨微細構造の異方的再構築過程
○山野大陸、田口大誠、松垣あいら、石本卓也、中野貴由2P-056
金属3D積層造形によって製作したTi-Cr-Sn超弾性合金の変形挙動
○陳成、野平直希、小笹良輔、田原正樹、石本卓也、小泉雄一郎、中野貴由、細田秀樹2P-064
負荷ひずみ速度に応じたオステオサイトの加速度流感受に基づく骨配向化制御
○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由2P-065
薬剤投与による骨基質タンパク質活性化制御が骨配向化に及ぼす影響
○齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由
東京科学大学 藤枝俊宣先生とともに -
2024.10.21
【講演】中野先生が、CREST「ナノ力学」領域 2024年度公開シンポジウムで講演をしました。
【開催日時】 2024年10月20日（日）9:30～17:00（14:00-14:30）
【会場】 JST東京本部別館1階ホール／Zoom webinarのハイブリッド
14:00-14:30中野貴由
「カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～」
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2024.10.11
【講演】中野先生が第14回おおた研究・開発フェアで研究・開発特別講演を行いました。
中野貴由：最新の金属積層造形法（AM技術）と今後のモノづくり,
13：15~14：15, PIO PARK, 2024年10月11日【研究・開発特別講演】
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2024.10.11
【招待講演】松垣先生が第26回日本骨粗鬆症学会でシンポジウム講演を行いました。
シンポジウム2 SY2-1 骨質因子コラーゲンの基礎から臨床応用update 座長：萩野浩先生、斎藤充先生
「骨質因子としてのコラーゲン/アパタイト配向性と材料工学に基づくその人為的制御」 松垣あいら、中野貴由
石川県立音楽堂 2階 邦楽ホール
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2024.10.10
2025年6月30日～7月4日までフランスUniversity of ToursでThermec 2025が開催されます。
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2024.10.7
【論文】Materials Characterizationに名古屋大学足立教授らとの共同研究の成果が掲載されました。
Fei Sun*, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
Quantitative revealing the solute segregation behavior at melt pool boundary in additively manufactured stainless steel using a novel processing method for precise positioning by HAADF-STEM,
Materials Characterization, Materials Characterization, 217, (2024), 114435: 1-6.
https://doi.org/10.1016/j.matchar.2024.114435論文はこちら
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Abstract
Laser-powder bed fusion (LPBF) enables the fabrication of complex metallic components by manipulating various laser scan strategies to control microstructure and texture. Multiple thermal cycling and rapid solidification lead to non-equilibrium, non-uniform microstructure, and micro-segregation at the melt pool boundary (MPB), whose accurate location is still invisible by transmission electron microscopy (TEM), and quantitative concentration remains imprecise. In this study, we proposed a novel method to make it clear by controlling the crystallographic texture of 316 L stainless steel through unique LPBF processing parameters to obtain a single-crystal-like microstructure of the cellular structures along the laser scanning direction. The accurate location of the track-track MPB is distinguishable by means of the transverse and longitudinal cellular dislocation structures on both sides. The edge-on state of the track-track MPB makes the quantitative concentration analysis precisely using high-angle annular dark-field scanning TEM with energy-dispersive X-ray spectroscopy, which is in good agreement with the Scheil-Gulliver solidification simulations.
Keywords
Additive manufacturing; Melt pool boundary; Cellular structure; Segregation -
2024.10.4
【論文】Materialia (Elsevier)へin-situ合金法で作製を可能とした非化学量論組成TiNbMoTaWハイエントロピー合金に関する論文が掲載されました。
Yong Seong Kim, Ozkan Gokcekaya, Aira Matsugaki, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano*:
Laser energy-dependent processability of non-equiatomic TiNbMoTaW high-entropy alloy through in-situ alloying of elemental feedstock powders by laser powder bed fusion, Materialia, 38, (2024), 102241: 1-10.
https://doi.org/10.1016/j.mtla.2024.102241論文はこちら
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Abstracts
Pre-alloyed powder, which is primarily used in laser powder bed fusion (LPBF), has the disadvantages of requiring time and high manufacturing costs. To overcome these limitations, in-situ alloying, which mixes pure elemental powders and alloys them in real-time during the LPBF process, has attracted attention. In particular, manufacturing high entropy alloys (HEA) containing high-melting-point refractory elements through in-situ alloying presents considerable challenges. In this study, a non-equiatomic single body-centered cubic (BCC) solid-solution HEA was fabricated via in-situ alloying with Ti, Nb, Mo, Ta, and W powders through the LPBF process. Specifically, by applying a high volumetric energy density (VED), we successfully mitigated the segregation of constituent elements, leading to an enhanced crystallographic texture. Consequently, the reduction in the residual stress and high-angle grain boundary (HAGB) density progressed, contributing to an increased relative density. Thus, this study marks a pioneering endeavor for in-situ alloyed HEA fabrication via LPBF, illustrating the efficacy of in-situ alloying utilizing mixed powders.
Keywords
High entropy alloys; Additive manufacturing; In-situ alloying; Segregation; Cracking -
2024.10.3
【論文】Materials Characterizationに名古屋大学足立教授らとの共同研究の成果が受理されました。JST-CrestならびにJSPS学術変革での支援の成果です。
Fei Sun*, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
Quantitative revealing the solute segregation behavior at melt pool boundary in additively manufactured stainless steel using a novel processing method for precise positioning by HAADF-STEM,
Materials Characterization, in press. (2024) -
2024.9.30
【招待講演】松垣先生が令和6年度AMED再生・細胞医療・遺伝子治療プロジェクト研究交流会でポスター発表を行いました。
Meet up企画 日本バイオマテリアル学会 X AMED 再生・細胞医療・遺伝子治療
「細胞・遺伝子制御により早期骨再建を実現するバイオマテリアル開発」 松垣あいら
東京国際フォーラム B7ルーム -
2024.9.28
【講演】AM研究会主催の「産官学連携によるオールジャパンのAM研究開発体制の構築とその未来」と題した企画をFormnext Forum Tokyo 2024で行いました。大変盛況で、多くの立ち見で講演を聞いてくださる方で溢れました。ご講演してくださった経済産業省素形材産業室米原室長補佐様をはじめとする超ご多忙な皆様方、講演を聴いてくださった方、そして何より本企画を計画ださった安田弘行教授をはじめ、お手伝いいただいた大阪大学の皆様に心より御礼申し上げます。
当日のセミナープログラム
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2024.9.25
【行事】毎年恒例の研究室旅行を行い大いに盛り上がりました。
9月23日、24日は、中野研毎年恒例の研究室旅行でした。三重県を中心にM1が計画してくれ、大いに盛り上がりました。
コケ玉づくり体験
夫婦岩にて賢島グランドホテルにて
商業リゾート「VISON」にて -
2024.9.22
【論文】Materialia (Elsevier)へin-situ合金法で作製を可能とした非化学量論組成TiNbMoTaWハイエントロピー合金に関する論文が受理され、OAとして出版される予定です。
Yong Seong Kim, Ozkan Gokcekaya, Aira Matsugaki, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano*: Laser energy-dependent processability of non-equiatomic TiNbMoTaW high-entropy alloy through in-situ alloying of elemental feedstock powders by laser powder bed fusion, Materialia, in press (2024).
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2024.9.20
【招待講演】中野先生が第33回日本脊椎インストゥルメンテーション学会（伊東学会長）でランチョンセミナーを行いました。
中野貴由：骨配向性に基づく新規腰椎椎体間スペーサーの動作原理、
座長：今釜史郎名古屋大学整形外科教授
開催日時： 2024年9月20日（金） 13:30～14:30（前半）、
グランドメルキュール札幌大通公園（旧ロイトン札幌）
第4会場（2Fハイネスホール）
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2024.9.20
【学会】中野先生が大会実行委員長を務めた第175回日本金属学会秋期講演大会・第188回日本鉄鋼協会講演大会が大阪大学豊中キャンパスで3日間の会期を終え、無事終了しました。参加いただいた先生方、技術者の方、その他の企業関係者の方ありがとうございました。さらに関西支部でお手伝いいただいた関係者の皆様にも御礼申し上げます。
合同懇親会には240名を超える方々の参加をいただきました。来賓として、大阪大学総長西尾章治郎先生と田中敏宏統括理事・副学長にご挨拶いただきました。
（写真中央右：西尾総長、写真中央左：田中理事、写真左：中野大会実行委員長、写真右：安田大会実行副委員長）
合同懇親会には中野研卒業生も多く参加くださいました。
左から、高橋さん、松垣先生、中野先生、池尾先生、宮部先生 -
2024.9.20
【学会】日本金属学会2024年（第175回）秋期講演大会（@大阪大学豊中キャンパス、9月18日～9月20日）に参加しています。
中野研のメンバーで集合写真を撮影しました。
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2024.9.18
【受賞】日本金属学会2024年（第175回）秋季講演大会、村上記念賞を受賞しました。
〇中野 貴由:
骨質金属材料学の構築と金属積層造形法による骨配向化誘導デバイスの臨床応用、
第21回村上記念賞、（公社）日本金属学会、2024年9月18日
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2024.9.17
【学会】中野研究室のメンバーが日本金属学会2024年（第175回）秋期講演大会（@大阪大学豊中キャンパス、9月18日～9月20日）に参加します。
村上記念賞受賞講演
2024年9月19日
〇中野 貴由:
[16] 骨質金属材料学の構築と金属積層造形法による骨配向化誘導デバイスの臨床応用
基調講演
2024年9月18日
〇小泉 雄一郎、足立 吉隆、森下 浩平、佐藤 和久、戸田 佳明、石本 卓也、木村 禎一、中野 貴由:
[S6.1] 超温度場材料創成学 -- 温度勾配1000万K/m超えの結晶成長の科学
〇足立 吉隆、丸山 大地、澤井 健吾、陳 達徳、孫 飛、中野 貴由、小泉 雄一郎、石本 卓也:
[S6.10] CNN画像回帰―ANN連成モデルによる積層造形材のプロセスー組織―特性相関
2024年9月19日
〇石本 卓也、西川 侑希、小笹 良輔、佐藤 和久、中野 貴由:
[S6.29] 基調講演: レーザ粉末床溶融結合法を用いた純金属粉末の混合によるTi合金の相安定性と力学機能の制御
一般講演
2024年9月18日
〇奥川 将行、元山 誓織、福島 希真、澤泉 克彦、柳 玉恒、小泉 雄一郎、中野 貴由:
[S6.2] 粉末床溶融結合における急速昇温過程の数値熱流体力学計算
〇長者 亮佑、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由:
[S6.5] 付加製造用電子ビーム照射によるZrO2セラミックス粉体の溶融・凝固挙動の数値熱流体力学シミュレーション
〇福島 希真、奥川 将行、柳 玉恒、小泉 雄一郎、中野 貴由:
[S6.15] 粉末床溶融結合での急速冷却を利用した高炭素ステンレス鋼におけるオーステナイト相の安定化
2024年9月19日
〇小笹 良輔、百歩 明、中野 貴由:
[21] 8元系生体用ハイエントロピー合金の創製と高機能化設計
〇ゴクチェカヤ オズカン、キム ヨンソン、小笹 良輔、松垣 あいら、中野 貴由:
[25] Design of bio-high entropy alloys for suppressing elemental segregation for laser powder bed fusion process
〇二斗蒔田 達也、Gokcekaya Ozkan、小笹 良輔、中野 貴由:
[S6.20] L-PBF法による結晶集合組織制御を介したNi基合金の耐水素脆性変化
〇朝倉 光平、石本 卓也、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由:
[S6.21] レーザ粉末床溶融結合を用いたCo基合金の結晶集合組織と力学特性の制御
〇河野 圭希、趙 研、安田 弘行、竹山 雅夫、中野 貴由:
[S6.25] 金属3Dプリント製β相含有TiAl合金におけるα2/γナノラメラ組織の形成挙動
〇山田 頌、趙 研、安田 弘行、竹山 雅夫、中野 貴由:
[S6.26] 金属3Dプリント製β相含有TiAl合金の延性に及ぼす微細組織の影響
〇朴 盛賢、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由:
[S6.27] Improved high-temperature tensile properties in γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion
〇佐藤 翼、柳 玉恒、奥川 将行、佐藤 和久、安田 弘行、中野 貴由、小泉 雄一郎:
[S6.28] 付加製造用レーザーを照射したFe3Al中の規則ドメイン観察とフェーズフィールド法による成長予測
〇陳 成、野平 直希、小笹 良輔、田原 正樹、石本 卓也、小泉 雄一郎、中野 貴由、細田 秀樹:
[S6.34] L-PBFによって作製したTi-Cr-Sn超弾性合金の変形・変態挙動
〇宮澤 啓太郎、小笹 良輔、江草 大佑、阿部 英司、多根 正和、中野 貴由:
[S6.35] レーザ粉末床溶融結合を用いた準安定β型チタン基合金の高機能化
2024年9月20日
〇前川 翔、岡崎 龍斗、石本 卓也、真中 智世、中野 貴由:
[33] レーザ粉末床溶融結合法によるTi-6Al-4V/Ti-15Mo-5Zr-3Alマルチマテリアル界面での相・組織・強度解析
〇齊藤 光郁、松垣 あいら、中野 貴由:
[43] 薬剤投与による骨基質タンパク質活性化制御を介した骨配向化への影響
〇田中 謙次、松坂 匡晃、松垣 あいら、石本 卓也、黒田 有希子、松尾 光一、中野 貴由:
[44] 生理活性物質による耳小骨微細構造制御に基づく聴覚機能支配機構
〇山野 大陸、田口 大誠、松垣 あいら、石本 卓也、中野 貴由:
[45] ラット頭蓋骨再生における生体アパタイト/コラーゲン配向性の再構築
〇松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由:
[46] 荷重ひずみ速度に応じた骨微細構造制御機構の解明
〇松垣 あいら、中野 貴由:
[47] チタン表面構造による間葉系幹細胞機能・骨形成制御
〇森 陶子、松垣 あいら、文 勝徹、海渡 貴司、岡田 誠司、中野 貴由:
[48] 骨芽細胞の形状センシング機構に基づく配向化誘導型椎間デバイス創製
〇船奥 和真、松垣 あいら、西田 英高、秋吉 秀保、中野 貴由:
[49] 新規頸椎ケージによる再生骨基質の配向化誘導
〇佐藤 和久、高木 空、市川 聡、石本 卓也、中野 貴由:
[S6.40] 超高圧電子顕微鏡によるSUS316L鋼LPBF材の溶融池境界近傍における微細組織観察
〇柳 玉恒、済藤 天斗、奥川 将行、佐藤 和久、小泉 雄一郎、中野 貴由:
[S6.41] レーザー粉末床溶融結合法によって造形したFe-Cr-Co単結晶の磁気特性
〇清水 佑太、Gokcekaya Ozkan、小笹 良輔、寺井 智之、蓮見 侑士、大山 伸幸、中野 貴由:
[S6.42] レーザ粉末床溶融結合法による材質制御を介したインバー合金の高機能化
〇首藤 海翔、東野 昭太、三好 英輔、石本 卓也、中野 貴由、多根 正和:
[S6.47] 積層造形法によって作製された生体用ハイエントロピー合金の弾性特性
ポスター発表
2024年9月18日
〇神田 太郎、山形 遼介、中島 広豊、趙 研、安田 弘行、中野 貴由、竹山 雅夫、糸井 貴臣:
[P133] γ-TiAl基合金における一次α2/γラメラ組織がおよぼす粒界反応型組織形成への影響 -
2024.9.14
【論文】Journal of Materials Engineering and PerformanceにAMで造形されたTi6Al-4V合金のエネルギ―密度の機能性に及ぼす影響に関する論文が受理されました。
H. Yilmazer, Y. A. Sadikoglu, S. Kucuk, O. Gokcekaya, I. C. Turu, T. Nakano, B. Dikici*:
The effect of energy density on microstructural, mechanical, and corrosion characteristics of Ti6Al-4V alloy fabricated via selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM) techniques,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2024), in press. -
2024.9.13
【新聞】 JST-Crestの成果として、３DPによる人工界面と自己組織化界面の制御によって、人為的に力学特性が制御可能であることが日刊工業新聞に掲載されました。
ニッケル基合金 高強度化
日刊工業新聞 2024年9月13日 朝刊
-
2024.9.13
【論文】JST-Crestの熊本大学眞山教授との共同研究の成果（AMの階層化界面を用いた新しい強化機構）に関する論文がAdditive Manufacturing（Elsevier, IF＝10.3）にOA論文として掲載されました。
Tsuyoshi Mayama*, Takuya Ishimoto, Masakazu Tane , Ken Cho, Koki Manabe, Daisuke Miyashita, Shota Higashino, Taichi Kikukawa, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano:
Novel strengthening mechanism of laser powder bed fusion manufactured Inconel 718: Effects of customized hierarchical interfaces,
Additive Manufacturing, (2024), 104412: 1-16.
https://doi.org/10.1016/j.addma.2024.104412
論文はこちらから→
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860424004585?via%3Dihub
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/2024Mayama-AM.pdf
Abstract
A novel strengthening mechanism involving hierarchical interfaces self-assembled and/or artificially introduced into Inconel 718 (IN718) via laser powder bed fusion (PBF-LB/M) additive manufacturing (AM) has been discovered for the first time. The structures processed by applying two different scanning directions depending on the region have customized hierarchical interfaces that are formed by self-organization of the microscale lamellar structure comprising distinctively different crystal orientations and artificial control of local texture for mesoscale building blocks. The underlying mechanism of strengthening of the structures is clarified using experimental and numerical approaches. Numerical crystal plasticity finite element analysis successfully reproduces the experimental deformation behavior, including the stress-strain curves and anisotropic changes in the shape of the structures, revealing improvements in the mechanical properties by mechanical interaction owing to plastic anisotropy of the lamellar structure. A systematic numerical analysis of the deformation behavior of structures with a higher density of mesoscale interfaces between regions with different local textures suggests possible improvements in the mechanical properties, showing a 13 increase in 0.2 proof stress in the optimum structure. Additionally, excellent peak mechanical properties are observed owing to the competition of mechanical interactions between regions with different local textures and a decrease in plastic anisotropy owing to the activation of additional slip modes of the lamellar structure.
Keywords
Additive manufacturing; Nickel alloy; Crystallographic texture; Crystal plasticity; Finite element analysis -
2024.9.12
【新聞】日刊工業新聞に「阪大3DPTec統合センター」の設立に関する記事が掲載されました。
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2024.9.11
【定例発表】第5回産業科学研究所・工学研究科定例記者発表を工学研究科未来戦略室長として中野先生が行いました。大阪大学本部の取り組みとして、工学研究科がヘッドクオーターとなり、「大阪大＝3DP」と誰もが認めるブランドへとさらに発展させるための3DPTec統合拠点の構築にむけた事業について紹介しました。
プレスリリースはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/09346bca27f6f029967168f7ee9f988d4a24847a.pdf
当日配布資料はこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/092a231ea1c7d6114d60b89045132657e6fce1c9.pdf
第5回産・工定例記者発表の様子
産・工定例記者会見（今回は接合研もゲスト発表） -
2024.9.9
【論文】チタン合金に関する最近の研究に関する論文がMaterials Transactionsに受理されました。
Mitsuo Niinomi*, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
Recent Research and Development in the Processing, Microstructure, and Properties of Titanium and Its Alloy
Materials Transactions, 65 [12], (2024), in press.
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2024082 -
2024.9.6
【HP】ヒット数が39万件を突破！
中野研HPのヒット数が39万件を突破しました。
いつもご覧いただき、ありがとうございます。 -
2024.9.5
【基調講演】中野先生が、 第44回リソシンポ(デンマーク)でkeynote presentationをしました。
Takayoshi Nakano: Control of crystallographic textures by metal additive manufacturing [Keynote presentation], 44th Risø International Symposium on Materials Science, Metal Microstructures and Additive Manufacturing
9:00-9:50, 5th, September, Department of Civil and Mechanical Engineering, Technical University of Denmarkプログラムはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/dbb50c9f9871f21499526ed4715222c4d4370f97.pdf
講演内容のProceedingsはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/a8165b7248166dce4faf2eff4df51f1d8cb0d467.pdf
keynote lectureの様子
2日目に撮影した全体写真
リソシンポが伝統的に開催されているニールス・ボア研究所主催者のドルテ先生（Prof. Dorte Juul Jensen）とともに
親友のPeterとともに（Prof. Peter Mayr）とともに -
2024.9.4
【論文】カーボンを過飽和に固溶した新規医療用βチタン合金に関する研究がAdditive Manufacturing Letters（Elsevier）に掲載されました。
Mingqi Dong, Yu Zhang, Weiwei Zhou*, Peng Chen, Zhenxing Zhou, Hiroyasu Kanetaka, Takuya Ishimoto, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Naoyuki Nomura*:
Laser additive manufacturing of a carbon-supersaturated β-Ti alloy for biomaterial application,
Additive manufacturing Letters, 11, (2024), 100233: 1-7.
https://doi.org/10.1016/j.addlet.2024.100233論文はこちらから→
https://authors.elsevier.com/sd/article/S2772-3690(24)00041-0
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/1-s2.0-S2772369024000410-main.pdfAbstract
Developing high-performance β-Ti alloys is a persistent and long-term demand for the advancement of next-generation biomaterials. In this study, a strategy of leveraging the unique characteristics of laser powder bed fusion (L-PBF) technique and nanocarbon materials was proposed to design a novel carbon-supersaturated β-Ti alloy. Ultrathin graphene oxide (GO) sheets were closely covering onto spherical Ti-15Mo-5Zr-3Al (Ti1553) powders, enhancing laser absorptivity while maintaining good flowability. Consequently, the GO-added Ti1553 builds tended to be denser than the initial ones, indicating an improved additive manufacturability. During L-PBF, GO sheets were completely dissolved into the Ti1553 matrix, generating fully carbon-supersaturated β-Ti structures with a reduced grain size. Thanks to the exceptional strengthening effects of high-concentration solid-solution carbon (∼0.05 wt%), the GO/Ti1553 builds achieved a high ultimate tensile strength of 1166 MPa. Moreover, as revealed by the immunofluorescence staining experiments, the GO/Ti1553 builds demonstrated a retained cytocompatibility. This study provides new insight into composition and processing design of high-performance Ti components for biomedical applications.
Keywords
L-PBF; β-Ti alloys; Solid solution strengthening; Microstructural evolution; Cytocompatibility -
2024.9.3
【論文】JST-Crestの熊本大学眞山教授との共同研究の成果（AMの階層化界面を用いた新しい強化機構）に関する論文がAdditive Manufacturing（Elsevier, IF＝10.3）にOA論文として掲載されます。
Tsuyoshi Mayama*, Takuya Ishimoto, Masakazu Tane , Ken Cho, Koki Manabe, Daisuke Miyashita, Shota Higashino, Taichi Kikukawa, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano:
Novel strengthening mechanism of laser powder bed fusion manufactured Inconel 718: Effects of customized hierarchical interfaces,
Additive Manufacturing, 93, (2024), in press. -
2024.9.3
【新聞】日本経済新聞に3Dプリンターに関する記事（中野貴由教授の開発した脊椎スペーサーを含む）が掲載されました。
3D印刷をバカにするな 細胞・金属・アートの革命に
村山恵一電子版URL
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOCD289MV0Y4A820C2000000/ -
2024.8.31
【新聞】山陽新聞朝刊に中野研と帝人ナカシマメディカルで開発した脊椎スペーサーが井上春成賞を受賞したことが掲載されました。
-
2024.8.28
【論文】Ti-6Al-4Nb-4Zrのクリープ挙動に関する論文がMaterials Transactions誌に掲載されました。
Yoko Yamabe-Mitarai, Takashi Inoue, Tomoki Kuroda, Sae Matsunaga, Yoshiaki Toda, Tetsuya Matsunaga, Tsutomu Ito, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Creep Behavior of Ti-6Al-4Nb-4Zr Fabricated by Powder Bed Fusion Using a Laser Beam,
Materials Transactions, (2024), 202406, 163-170.
10.2320/jinstmet.JA202406
論文はこちらから→
https://doi.org/10.2320/jinstmet.JA202406
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/88_JA202406.pdf
Abstract
Powder bed fusion using a laser beam (PBF-LB) was performed for Ti-6Al-4Nb-4Zr (mass%) developed by our group to improve the oxidation resistance at temperatures greater than 600 ℃ by adding Nb and Zr to near-α alloys. Microstructure evolution of the PBF-LB samples by heat treatment was investigated, especially for heat treatment duration in the α + β phase, cooling rate, and heat treatment in the β phase. The equiaxed α phase formed during heat treatment along the melting-pool boundaries. The high volume fraction of the α phase and high Nb contents in the β phase was obtained by slow cooling (furnace cooling) compared with fast cooling (air cooling). The α/β lamellar structure formed in the melting pool boundaries with 100 µm in size and no equiaxed α phase formed along the boundaries by heat treatment in the β phase regime. Creep life at 600 ℃ and 137 MPa was similar for the air-cooled and furnace-cooled samples, but the slightly slower deformation was obtained in the furnace-cooled sample. Creep life of the sample heat treated in the β phase region drastically increased due to the absence of the equiaxed α phase. Dominant deformation mechanism of creep was grain boundary sliding. The small equiaxed α phase accelerated grain boundary sliding.
Keywords
selective laser melting, heat-resistant Ti alloys, heat treatment, creep, deformation mechanism -
2024.8.28
【論文】Ti-Zr-Hf-Ag-V多成分合金の論文がMaterials Transactions誌に掲載されました。
Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Satoshi Ichikawa, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano:
Alloy Design and Solidification Microstructure of Ti-Zr-Hf-Ag-V Multi-Component Alloys with a Dual Bcc Structure,
Materials Transactions, (2024), 2024009, 1041-1048.
10.2320/matertrans.MT-MA2024009論文はこちらから→
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-MA2024009PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/65_MT-MA2024009.pdfAbstract
TiZrHfAgV0.2 (Ti23.8Zr23.8Hf23.8Ag23.8V4.8, at%) high entropy alloys (HEAs) with a dual bcc structure were developed. Fine lamella structure was observed in the arc-melted ingots and melt-spun ribbons. The TiZrHfAgV0.2 HEAs with a dual bcc phase structure were designed by exploiting the concept of immiscibility of the constituent elements. The immiscibility of the constituent elements in the multi-component alloys was discussed using the mixing enthalpy (ΔHi-j) matrix of the i-j elements, binary phase diagrams with liquid miscibility gap, and the thermodynamic calculations.Keywords
high entropy alloys, metals and alloys, microstructure, solidification, liquid phase separation -
2024.8.28
【論文】ステンレス鋼のµヘリックス法によるプロセスモニタリングの論文がMaterials Transactions誌に掲載されました。
Yuheng Liu, Kazufumi Nose, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano:
Fabrication and Process Monitoring of 316L Stainless Steel by Laser Powder Bed Fusion with µ-Helix Scanning Strategy and Narrow Scanning Line Intervals,
Materials Transactions, (2024), 202402, 190-197.
10.2320/jinstmet.JA202402
論文はこちらから→
https://doi.org/10.2320/jinstmet.JA202402
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/abd8d3993c834e087b2776f067282b3d7456d31a.pdf
Abstract
We first fabricated the single crystal of 316L stainless steel by laser powder bed fusion (L-PBF), focusing on the applicability of the µ-Helix scanning strategy with narrow pitch as a method for obtaining a single crystal. Various combinations of laser power and laser scanning speed were examined. The cubic block samples were orientated to 〈100〉 in the X-laser scanning direction, to 〈110〉 in the Y-laser scanning direction, and to 〈110〉 in the building direction, which is contrary to that obtained by the µ-Helix scanning strategy in electron beam melting (EBM), in which the X- and Y-laser scanning directions are orientated to 〈110〉, and Z-direction is oriented to 〈100〉 direction. Also, it has been demonstrated that melt pool monitoring by on-axis and off-axis dual photodiodes can detect the nonequivalence of ±X-scanning and ±Y-scanning, which is responsible for the unexpected crystal orientation.
Keywords
laser powder bed fusion, single crystal, 316L stainless steel, process monitoring, µ-Helix -
2024.8.28
【論文】AMでのTi-48Al-2Cr-2Nbの走査速度と力学特性の関係がMaterials Transactions誌に掲載されました。
Ken Cho, Masahiro Sakata, Hiroyuki Yasuda*, Mitsuharu Todai, Minoru Ueda, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano: Effect of scan speed on microstructure and tensile properties of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloys fabricated via additive manufacturing, Materials Transactions, 88[9], (2024), 202405,198-204.
10.2320/jinstmet.JA202405
論文はこちらから→
https://doi.org/10.2320/jinstmet.JA202405
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/88_JA202405.pdf
Abstract
The morphology of microstructure and tensile properties of Ti-48Al-2Cr-2Nb (at％) alloy rods fabricated by the electron beam powder bed fusion (EB-PBF) process were investigated with a particular focus on the influence of scan speed of the electron beam. Homogeneous near lamellar structure composed of the α2 and γ phases can be obtained in the rod fabricated under the slowest scan speed. The fine lamellar spacing which contributes to the high strength of the alloy is derived from the fast-cooling rate of EB-PBF. On the contrary, a layered microstructure comprising a duplex-like region and an equiaxed γ grain layer (γ band) perpendicular to the building direction is obtained when increasing scan speeds. We observed for the first time that an increase in the scan speed results in a narrow width of the γ band. We also found that these microstructural changes have a significant influence on the mechanical properties of the rods. The near lamellar structure exhibits higher strength compared to the layered microstructure. Whereas, the rods with the layered microstructure show large ductility at room temperature. The elongation of each rod strongly depends on the width of the γ band owing to the preferential deformation of the γ band.
Keywords
additive manufacturing, titanium aluminide, scan speed, microstructure control, tensile property -
2024.8.25
【論文】Progress in Additive Manufacturing誌にTi合金の微細構造と腐食に関する論文が掲載されました。
Tohid Rajabi, Hamidreza Ghorbani, Masoud Atapour, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano:
Investigating the controlled microstructure features and the corrosion performance of laser beam powder bed fusioned Ti6Al4V alloy,
Progress in Additive Manufacturing, 10, (2025), 00765; 2519-2533.
https://doi.org/10.1007/s40964-024-00765-z
論文はこちら
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Abstract
Currently, there is a significant level of interest in the use of additive manufacturing (AM) technology for implant applications. The utilization of titanium alloy implants, particularly those employing Ti6Al4V produced via powder bed fusion using a laser beam (PBF-LB), is expected to optimize osteointegration between the implant and the corresponding bone. The corrosion behavior is crucial for such applications and the process parameters of PBF-LB exhibit noteworthy impacts on both microstructure and corrosion behavior. The impact of PBF-LB process parameters, with a particular focus on laser scan strategy and hatch space, on the microstructure control and corrosion properties of Ti6Al4V remains to be comprehensively studied. Therefore, a comparative analysis was carried out to evaluate the efficacy of two laser scanning strategies, namely X scan and XY scan with two different volumetric energy densities (VED). Results showed that martensitic microstructure formed in both samples due to the fast-cooling speed of the PBF-LB process. Moreover, the EBSD results indicated the remelting effect on grain structure in XY and XZ observation planes. Corrosion investigations revealed that the optimum corrosion behavior of the PBF-LBed specimens was obtained from the XY plane of the XY scan strategy. The findings of this study indicate that a controlled microstructure approach via simultaneous change of laser scanning strategy and hatch space can effectively modify the microstructure and corrosion characteristics of Ti6Al4V alloy.
Keywords
Laser beam powder bed fusion; Scan strategy; Ti6Al4V; Corrosion; Microstructure -
2024.8.23
【行事】中野研の院試お疲れ様会を行いました。
-
2024.8.22
【講演】中野先生が日本脊椎インストゥルメンテーション学会にてランチョンセミナーを行います。
中野貴由：骨配向性に基づく新規腰椎椎体間スペーサーの動作原理、
第33回日本脊椎インストゥルメンテーション学会、2024年9月20日（金） 13:30～14:30、ランチョンセミナー8
パンフレットはこちら -
2024.8.20
【論文】東北大学の野村教授のグループとのAMでの共同研究の成果が、Additive manufacturing Letters（IF＝4.2）にOA論文として掲載されます。
Mingqi Dong, Yu Zhang, Weiwei Zhou*, Peng Chen, Zhenxing Zhou, Hiroyasu Kanetaka, Takuya Ishimoto, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Naoyuki Nomura*:
Laser additive manufacturing of a carbon-supersaturated β-Ti alloy for biomaterial application,
Additive manufacturing Letters, (2024), in press. -
2024.8.15
【論文】Ti合金の走査戦略と耐食性との関係に関する論文がProgress in Additive Manufacturingに受理されました。
Tohid Rajabi, Hamidreza Ghorbani, Masoud Atapour, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano:
Investigating the relationship between laser scan strategy and corrosion performance of laser beam powder bed fusioned Ti6Al4V alloy,
Progress in Additive Manufacturing, (2024), in press. -
2024.8.13
【解説論文】IOP Conference Series: Materials Science and Engineeringに金属AMによる結晶集合組織制御に関するreview articleがOAで掲載されました。
Takayoshi Nakano:
Control of crystallographic textures by metal additive manufacturing-A review,
IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1310, (2024), 012013: 1-14.
10.1088/1757-899X/1310/1/012013論文はこちらから→
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/1310/1/012013
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/Nakano_2024_IOP_Conf._Ser.__Mater._Sci._Eng._1310_012013.pdf
Abstract
Metal additive manufacturing (AM), a unique manufacturing method that stacks powder materials layer-by-layer to fabricate products with complex shapes and high precision, allows for a wide range of control over metallurgical microstructures. Metal AM defines solidification units with specific solidification directions and fast cooling, thereby enabling the control of the resulting metallurgical microstructure. However, the studies investigated texture control and utilizing textured microstructure are lacking in the literature. This review describes some of the results of our research on the control of crystallographic textures by laser powder bed fusion (LPBF), focusing on (1) the effect of powder properties on densification and crystallographic texture formation, (2) the effect of the melt pool shape and crystallographic characteristics of the starting material on the formation and orientation of single crystals, and (3) the successful application of alloy design to the preparation of highly functional single-crystalline-like textured biological high-entropy alloys considering specific solidification fields under LPBF. -
2024.7.22
【受賞】中野先生が（公社）日本金属学会より、第21回村上記念賞を受賞することになりました。授賞式は2024年9月18日の日本金属学会秋期講演大会時です。
中野貴由：
骨質金属材料学の構築と金属積層造形法による骨配向化誘導デバイスの臨床応用、
第21回村上記念賞、（公社）日本金属学会、2024年9月18日受賞
PDFはこちらから→
https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/060b482467786a574872296edbf05d7d1a661aa6.pdf
村上記念賞は、（公社）日本金属学会・学会賞に次ぐ賞であり、日本金属学会村上記念賞規程に基づき、金属および関連材料の工学の分野における先駆的研究および開発に格段の功績をあげた第一線で活躍されている研究者に授賞する。 -
2024.7.19
【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
千里阪急ホテルのビアガーデンにて、就職内々定のお祝い会を開催しました。
中野先生は体調不良のため残念ながら欠席されましたが、心は共に祝ってくださいました。
M2の皆さん、おめでとうございます！
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2024.7.19
【記事】中野研の骨微細構造の力学機能特性に関する論文解説が、日本骨代謝学会の「1st Author」に掲載されました。
高応力下での負荷方向に特化したアパタイト配向化と強度上昇：骨機能適応の新たな側面
Adaptive enhancement of apatite crystal orientation and Young's modulus under elevated load in rat ulnar cortical bone
著者： Jun Wang, Takuya Ishimoto, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Ryosuke Ozasa, Takuya Matsumoto, Mikako Hayashi, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano (Corresponding author)
雑誌： Bone 2024 Apr, 181, pp.117024, doi: 10.1016/j.bone.2024.117024.記事はこちらから→
http://www.jsbmr.jp/1st_author/issue500/550_nakano.html -
2024.7.17
【講演】松垣先生が 異分野融合型研究開発推進支援事業シンポジウム ～バイオマテリアル界面制御による未来医療～にて 講演を行いました。
松垣あいら、中野貴由: バイオマテリアル界面反応を活用した骨基質配向誘導型デバイスの設計・開発
異分野融合型研究開発推進支援事業シンポジウム ～バイオマテリアル界面制御による未来医療～
ライフサイエンスハブウエスト 2024年7月17日（招待講演） -
2024.7.12
【受賞】中野先生と帝人ナカシマメディカル株式会社（取締役会長 中島 義雄）が第４９回井上春成（いのうえはるしげ）賞を受賞しました。当日中野先生は体調不良で残念ながら欠席でしたが、中島会長をはじめ帝人グループの皆様、JSTの皆様など関係者にて荘厳で盛大に実施されました。
受賞技術の名称
「強固な配向骨を誘導する積層造形椎間スペーサー」
研究者：中野 貴由（ナカノ タカヨシ）
大阪大学 大学院工学研究科 栄誉教授
企 業：帝人ナカシマメディカル株式会社（取締役会長 中島 義雄）
第49回井上春成賞公式HP→
https://inouesho.jp/jyusyou/49/index.html
本技術の説明→PDF
帝人HPの記事→
https://www.teijin.co.jp/news/2024/07/12/20240712_01.pdf
帝人からのプレスリリース記事→PDF
大阪大学工学研究科の記事→
https://www.eng.osaka-u.ac.jp/ja/topics/researchresult/20824/
帝人ナカシマメディカル（株）の記事→
https://www.teijin-nakashima.co.jp/news/newsdetail/?id=913
中島会長の受賞の様子
中野先生への賞状など（石原特任教授・東大名誉教授撮影）
盾（石原特任教授・東大名誉教授撮影）
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2024.7.11
【論文】Scripta Materialia誌に、耐火ハイエントロピー合金 TiNbMoTaWに対する固液相線温度を最小化する設計手法に関する論文が受理され、OA論文として公開されました。
Yong Seong Kim#, Ryosuke Ozasa#, Kazuhisa Sato, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*:
Design and development of a novel non-equiatomic Ti-Nb-Mo-Ta-W refractory high entropy alloy with a single-phase body-centered cubic structure,
Scripta Materialia, 252, (2024), 116260, 1-7.
#: These authors contributed equally to this work. *: Corresponding author
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2024.116260
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Abstract
Element segregation and consequent phase separation are challenging problems in refractory high entropy alloys (RHEAs). In this study, thermodynamic parameters and calculation of phase diagrams (CALPHAD) were implemented for RHEA design to suppress segregation and phase separation. A novel non-equiatomic RHEA, Ti12W0.5 alloy, was designed with a minimized difference between liquidus and solidus temperatures (ΔT_l-s) and a wide temperature range between solidus temperature and transformation temperature (ΔT_single) and compared with equiatomic RHEA. As-cast Ti12W0.5 alloy maintained a single-phase body-centered cubic (BCC) structure, corresponding to the Scheil-Gulliver model, and segregation of constituent elements was suppressed owing to the minimized . Ti12W0.5 alloy showed excellent strength (approximately 1100 MPa) and ductility (1.6 times higher than TiNbMoTaW alloy). This study demonstrated a novel approach for obtaining single-phase BCC-structured RHEAs with suppressed elemental segregation and phase separation by utilizing combined use of ΔT_l-s and ΔT_single as alloy design indexes.
Keywords
Refractory high entropy alloys (RHEAs); CastingSegregation; CALPHAD; Microstructure -
2024.7.10
【論文】AMで作製した316Lステンレス鋼の急冷凝固セルにおける偏析元素はEELSにより原子価が変化しないことが示され高耐食性を維持できることを示した論文がMaterials Letters（Elsevier）に受理されオープンアクセスとして掲載されました。
Kazuhisa Sato, Shunya Takagi, Satoshi Ichikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Local valence analysis of 316L austenitic stainless steel produced by laser powder bed fusion,
Materials Letters, 372, (2024), 136978, 1-4.
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136978
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Abstract
Ultra-rapid cooling of laser powder bed fusion (LPBF) generates a cellular solidification microstructure with submicron-sized periodicity accompanied by non-negligible segregation. In 316L austenitic stainless steel, an important corrosion-resistant alloy, the effect of segregation, particularly variations in Cr concentration, on the corrosion resistance of the LPBF product is unknown. Local valence analysis of the LPBF-produced 316L by electron energy-loss spectroscopy revealed no obvious changes in the energy-loss near-edge structures of Cr and Fe measured within the solidification cellular microstructure, at the cell boundary, or at the melt-pool boundary. This result indicates that solidification segregation in the LPBF-produced 316L is unlikely to affect the corrosion resistance of the material.
Keywords
Additive manufacturing; Laser powder bed fusion; 316L stainless steel; Corrosion resistance; Electron energy-loss spectroscopy -
2024.7.6
【論文】Scripta Materialia誌に、耐火ハイエントロピー合金 TiNbMoTaWに対する固液相線温度を最小化する設計手法に関する論文が受理され、OA論文として公開される予定です。
Yong Seong Kim#, Ryosuke Ozasa#, Kazuhisa Sato, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*:
Design and development of a novel non-equiatomic Ti-Nb-Mo-Ta-W refractory high entropy alloy with a single-phase body-centered cubic structure,
Scripta Materialia, (2024), in press.
#: These authors contributed equally to this work. *: Corresponding author -
2024.7.6
【論文】AMで作製した316Lステンレス鋼の急冷凝固セルにおける偏析元素はEELSにより原子価が変化しないことが示され高耐食性を維持できることを示した論文がMaterials Letters（Elsevier）に受理されオープンアクセスとして掲載される予定です。
Kazuhisa Sato, Shunya Takagi, Satoshi Ichikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Local valence analysis of 316L austenitic stainless steel produced by laser powder bed fusion,
Materials Letters, (2024), in press. -
2024.7.2
【解説】粉体粉末冶金協会誌に解説が掲載されました。
中野貴由：
金属三次元積層造形をはじめとする粉体粉末冶金学を基軸にした異方性材料組織制御に関する研究開発、
粉体および粉末冶金、(2024).PDFはこちら
-
2024.7.1
【講演】中野先生がBiomaterials International2024（バンコク6月30日~7月4日）に参加しています。
Takayoshi Nakano: Bone extracellular matrix orientation composed of apatite and collagen, and development of novel medical devices for promoting the orientation by metal 3D printing, Biomaterials International 2024, Tuesday, July 2, 2024, 9:00-9:40, Convention Hall A
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主催者とともに
中野先生のPlenary presentationの様子 -
2023.12.29
【論文】Journal of Bone and Mineral Metabolism（IF=3.3）に浜松医科大の松山先生のグループとの共同研究の成果がOAとして出版され、ページが付与されました。Cckbr欠損マウスにおけるアパタイト配向性の低下を解明しています。
Yuki Mihara, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takao Omura, Yu Yamato, Tomohiro Yamada, Ayako Okamoto, Yukihiro Matsuyama*, Takayoshi Nakano*:
Deterioration of apatite orientation in the cholecystokinin B receptor gene (Cckbr) deficient mouse femurs,
Journal of Bone and Mineral Metabolism, 41, (2023), 752-759.
https://doi.org/10.1007/s00774-023-01460-9
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Abstract
Introduction
The discrepancy between bone mineral density (BMD), the gold standard for bone assessment, and bone strength is a constraint in diagnosing bone function and determining treatment strategies for several bone diseases. Gastric hypochlorhydria induced by clinically used proton pump inhibitor (PPI) therapy indicates a discordance between changes in BMD and bone strength. Here, we used Cckbr-deficient mice with gastric hypochlorhydria to examine the effect of gastric hypochlorhydria on bone mass, BMD, and preferential orientation of the apatite crystallites, which is a strong indicator of bone strength.
Materials and methods
Cckbr-deficient mice were created, and their femurs were analyzed for BMD and preferential orientation of the apatite c-axis along the femoral long axis.
Results
Cckbr-deficient mouse femurs displayed a slight osteoporotic bone loss at 18 weeks of age; however, BMD was comparable to that of wild-type mice. In contrast, apatite orientation in the femur mid-shaft significantly decreased from 9 to 18 weeks. To the best of our knowledge, this is the first report demonstrating the deterioration of apatite orientation in the bones of Cckbr-deficient mice.
Conclusion
Lesions in Cckbr-deficient mice occurred earlier in apatite orientation than in bone mass. Hence, bone apatite orientation may be a promising method for detecting hypochlorhydria-induced osteoporosis caused by PPI treatment and warrants urgent clinical applications.
Keywords
Cckbr-defcient mice · Bone quality · Apatite orientation · Hypochlorhydria · Bone evaluation -
2023.12.28
【論文】Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials（IF＝3.9）に上海科学技術大学との共同研究の成果が受理されました。
Qiang Li*, Shuaishuai Li, Hao Sun, Mitsuo Niinomi, Takayoshi Nakano:
Preparation and Characterizations of Antibacterial Iodine-containing Coatings on Pure Ti,
Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, (2023), in press.
https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2023.106366 -
2023.12.26
【受賞】一般社団法人スマートプロセス学会にて、M2百歩君が学術奨励賞を受賞しました。
百歩明、小笹良輔、石本卓也、永瀬丈嗣、中野貴由：
新規生体用スーパーハイエントロピー合金（BioSHEA）の創製、
学術奨励賞、2023年度 （一社）スマートプロセス学会学術講演会、大阪大学中之島センター、2023年12月26日 -
2023.12.25
【解説】ChemCatChemにAM触媒に関する解説がOAとして掲載されました。
Hyo-Jin Kim, Kohsuke Mori, Takayoshi Nakano, Hromi Yamashita:
Advances in Metal 3D Printing Technology for Tailored Self-Catalytic Reactor Design,
ChemCatChem, (2023), 1-7
https://doi.org/10.1002/cctc.202301380
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Abstract
Metal 3D printing is revolutionizing the industry by enabling rapid and cost-effective production of complex metal 3D products with intricate geometries, attracting significant attention in recent years. Particularly, metal 3D-printed catalysts have emerged as a cutting-edge fusion technology that serves as both catalysts and reactors, referred to as self-catalytic reactors (SCRs). Therefore, this concept article aims to introduce the recent advancements in metal 3D printing technology in the catalyst and reactor field, and illustrate the various aspects for the rational design of self-catalytic reactors. -
2023.12.20
【受賞内定】中野研の元スタッフの芹澤愛先生（現：芝浦工大工学部教授）が、第20回（令和5（2023)年度）日本学術振興会賞の受賞者に内定いたしました。授賞式は2024年3月7日明治記念館（東京都港区元赤坂）で行われます。おめでとうございます！！！
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2023.12.19
【合同研究会】共同研究している関西大学の岩崎研究室、上田研究室との合同研究会を開催しました。
合同研究会後の情報交換会にて -
2023.12.19
【論文】Metals and Materials International（IF＝3.5）にβ含有TiAl合金の論文がOA論文として出版されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Myung-Hoon Oh, Young-Won Kim, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano:
Microstructure and crystallographic texture evolution of β-solidifying γ-TiAl alloy during single- and multi-track exposure via laser powder bed fusion,
Metals and Materials International, (2023), 1-15
https://doi.org/10.1007/s12540-023-01579-4
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Abstract
The microstructural evolution and crystallographic texture formation of β-solidifying Ti-44Al-6Nb-1.2Cr alloy were identified under single- and multi-track exposures via laser powder bed fusion (L-PBF) for various process parameters. Under single-track exposure, the microstructure of the melt pool was divided into the band-like α2 phase in the melt pool boundary and β phase in the melt pool center. Numerical and thermodynamic simulations revealed that the underlying mechanism of phase separation was related to the variation in the cooling rate in the melt pool, whereas microsegregation induced a shift in the solidification path. Meanwhile, the crystallographic texture of the α2 phase region was identical to that of the substrate owing to the epitaxial growth of the β phase and subsequent α phase nucleation. In contrast, the β phase exhibited a ± 45° inclined <100> alignment in the melt pool, which was tilted to align along the build direction toward the center of the melt pool corresponding to the simulated thermal gradient direction. Furthermore, the narrow hatch space condition maintained the crystallographic texture to the subsequent scan, forming a continuous band-like α2 phase with a strong selection. However, the crystallographic texture in a wide hatch space condition manifested a random distribution and constituted a fine mixture of the β and α2 phases. For the first time, these results will offer an understanding of an anisotropic microstructure control via the L-PBF process and ensure the tailoring of the mechanical properties in the β-solidifying γ-TiAl-based alloys by approaching hatch spacing control.
Keywords
γ-TiAl alloy, Microstructural evolution, Crystallographic texture, Laser powder bed fusion -
2023.12.18
【受賞】中野研究室のD3 Kim君とD2松坂君がマテリアルデザイン研究会（＠関西大学）にてポスター賞を受賞しました。
〇Yong Seong Kim、小笹良輔、中野貴由
Development of refractory high entropy alloy with suppressed elemental segregation
〇松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力場環境に応じた骨配向性構築を介した力学機能適応 -
2023.12.16
【学会】MRM 2023 (@Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan, December 11 to 16, 2023.)に参加しました。
Oral Presentation
Wed. Dec 13
[E1-O303-05]
Regulation of collagen/apatite bone matrix organization by bone cells-mediated degradation and stabilization processes
*Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
Thu. Dec 14
[G2-O401-02 (Symposium Keynote)]
Additive Manufacturing of TiAl Alloys for Aircraft Jet Engine Applications
*Hiroyuki Y Yasuda, Ken Cho, Mitsuharu Todai, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano
[G2-O402-01 (Symposium Invited)]
Digital Twin Science of Powder Bed Fusion Metal Additive Manufacturing and Creation of Materials by Super-Thermal Field
*Yuichiro Koizumi, Masayuki Okugawa, Yuheng Liu, Takayoshi Nakano
Poster Presentation
Fri. Dec 15
[E1-P504-33]
Effects of mechanical stress on anisotropic bone matrix stabilization through osteocytes-osteoblasts interactions
*Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
[F5-P304-34]
Phase-Field Simulations of Solute Segregations at Various Interfaces in Additively Manufactured Inconel 718 Nickel-Based Superalloy
*Katsuhiko Sawaizumi, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano -
2023.12.15
【論文】β型TiAlのAM用粉末の冷却速度の影響がMaterials Transactions（IF=1.2）に早期公開されました。
Sung-Hyun Park, Ryosuke Ozasa, Ozkan Gokcekaya, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Myung-Hoon Oh, Young-Won Kim, Takayoshi Nakano*:
Effect of cooling rate on powder characteristics and microstructural evolution of gas atomized β-solidifying γ-TiAl alloy powder,
Materials Transactions, (2023), 1-35
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2023174
PDFはこちらAnstract
The gas atomization is a production technique of a metallic powder. In this study, the β-solidifying Ti-44Al-6Nb-1.2Cr alloy powder fabricated by gas-atomization was investigated regarding the evolving shape, phase constitution, and chemical distribution as a result of the high solidification rate. The powder showed a spherical shape regardless of its size, indicating no relation of solidification rate to powder shape. However, the small powder (D50 = 36.0 μm) showed less segregation and was composed of β and α2 dual phases. Whereas, the large powder (D50 = 78.7 μm) is relatively high segregation and composed of almost a single α2 phase because of the difference in the cooling rates. The findings obtained here demonstrated the understanding of phase transformation during the rapid solidification and continuous microstructural evolution process in the β-solidifying alloy.
Keywords
gas atomization; segregation; rapid solidification; γ -TiAl alloy; phase transformation -
2023.12.8
【論文】Key Engineering Materialsにステントに関する論文が掲載されました。
Kosuke Ueki*, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Improvement of Work-Hardening Behavior of Co-Cr-W-Ni Alloy by Adding Mn/Fe for Balloon-Expandable Stents,
Key Engineering Materials, 967, (2023), 115-120
https://doi.org/10.4028/p-ERVq7V
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Abstract
The Co-20Cr-15W-10Ni (CCWN, mass%)alloy, registered as American society of testing and materials (ASTM) F90, has been widely used as a balloon-expandable stent because of its excellent balance between its mechanical properties and corrosion resistance. To realize a less invasive stent placement, the stent diameter must be reduced, which implies that the stent strut thickness must be reduced. As such, the CCWN alloy must be high in strength and ductility while maintaining a low yield stress to facilitate the expansion and suppression of stent recoil. In this study, we focus on the effects of the adding Mn/Fe on the microstructure, mechanical properties, and corrosive properties of CCWN alloys. A6mass% Mn-added CCWN alloy with a grain size of approximately 20 μm prepared in this study exhibits excellent balance between tensile strength and ductility. In addition, it exhibits a lower yield stress while maintaining a high tensile strength compared with the ASTM F90 alloy. Meanwhile, a6mass% Fe-added CCWN alloy exhibits a higher ductility compared with the ASTM F90 alloy. The addition of Mn or Fe to the CCWN alloy increases the stacking fault energy of the alloy and suppresses strain-induced martensitic transformation during plastic deformation, thus improving the ductility of the alloy. Results of polarization tests show that the 6mass% Mn-or Fe-added CCWN alloys exhibit the same corrosion current density as the ASTM F90 alloy. Mn-added Co-Cr-W-Ni alloys are suitable for use in balloon-expandable stents. -
2023.12.8
【講演】松垣先生が第46回日本分子生物学会年会（@神戸ポートアイランド）にて招待講演を行いました。
松垣あいら、中野貴由：
材料工学的観点から見た骨コラーゲン基質配向化機序とその人為的制御（Mechanism of Bone Collagen Matrix Orientation and Its Artificial Control from the Viewpoint of Materials Engineering）、
第46回 日本分子生物学会年会【シンポジウム】組織構築を創出するコラーゲンの「新・動態」に迫る（Symposium: New Collagen Dynamics ~Approaching "new dynamics" of collagen that creates tissue construction）、神戸ポートアイランド、2023年12月8日 -
2023.12.5
【受賞】D2松坂君が第4回 材料機能特性のアーキテクチャー研究会（＠沖縄）にて発表優秀賞を受賞しました。
-
2023.12.2
【講演】松垣先生が第42回 整形外科バイオマテリアル研究会にて招待講演を行いました。
松垣あいら、中野貴由：
3次元異方性ハニカム構造による骨基質配向化誘導、
第42回 整形外科バイオマテリアル研究会【シンポジウム2】ハニカム構造インプラント、プラザ洞津、2023年12月2日 -
2023.12.2
【研究会】日本金属学会材料機能特性のアーキテクチャー研究会に中野先生と松坂君が出席しています。
中野貴由：基調講演「金属3Dプリンティング（AM）による造形物の組織制御と高機能化」
松坂匡晃：「応力感受を起点とした骨配向化微細構造の自己制御に基づく力学機能適応」
第4回 材料機能特性のアーキテクチャー研究会（＠沖縄）開催のご案内
合宿形式での研究会を4年ぶりに復活させて下記の要領で開催いたします。この研究会では納得いくまで徹底的に議論することを奨励し，特に博士課程の大学院生，ポスドク，企業等の若手研究者の皆さんにご発表いただくことを期待しています。本研究会では材料のマルチスケールにわたる構造全体をアーキテクチャーとして捉えて，ナノの原子配列を起源とする物性からマクロな連続体としての応答まで，機能特性の制御に必要な学理の再構築について議論を深めることを目的とします。構造用や機能性を問わず多彩な材料を対象として，格子欠陥や異相界面など共通の組織因子にフォーカスした多角的な視点から議論を展開します。多くの皆様に奮ってご参加いただくことを心よりお待ち申し上げます。
研究会代表世話人 木村好里 東京工業大学 物質理工学院材料系
日 時 2023年12月3日(日)－5日(火)
場 所 リブマックスアムス・カンナリゾートヴィラ
〒904-1304 沖縄県国頭郡宜野座村漢那397-1（TEL: 098-968-7011）
-
2023.11.30
【書籍】中野先生が分担執筆したテクノロジー・ロードマップ 2024-2033 全産業編（日経BP）が発行されました。
中野貴由：
第14章：材料/製造 14-7 3Dアディティブ・マニュファクチャリング（3D-AM）、
テクノロジー・ロードマップ 2024-2033 全産業編、日経BP、(2023), pp.466-469.
PDFはこちら
■ 著者：出川 通 ほか95名
■ 2023年11月30日発行
■ レポート：A4判、602ページ
■ 価格
・書籍とオンラインサービスのセット：990,000円（10％税込）
・書籍のみ：660,000円（10％税込）
■ 発行：日経BP
■ HP: https://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/ -
2023.11.27
【講演】小笹先生が11月29日(水)に日本材料学会 第71回生体・医療材料部門委員会(@大阪公立大学 I-Siteなんば2階 C1会議室(＋WEB))にて受賞講演を行います。
小笹良輔：
生体骨と生体用金属材料における結晶集合組織に基づく機能発現、
日本材料学会 令和４年度学術奨励賞受賞講演、日本材料学会 第71回生体・医療材料部門委員会、大阪公立大学 I-Siteなんば2階 C1会議室(＋WEB)、2023年11月29日14:00～14:50
詳細はこちら -
2023.11.25
【論文】ACS Applied Materials & Interfaces（IF=10.4）にMOFベースの金属3Dプリンター製の金属触媒流動リアクターの提案に関する研究が掲載されました。
Kohsuke Mori*, Tatsuya Fujita, Hiroto Hata, Hyo-Jin Kim, Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita:
Surface Chemical Engineering of a Metal 3D-Printed Flow Reactor Using a Metal-Organic Framework for Liquid-Phase Catalytic H2 Production from Hydrogen Storage Materials,
ACS Applied Materials & Interfaces, 15,(2023), 51079-51088.
https://doi.org/10.1021/acsami.3c10945
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Abstract
The accurate positioning of metal-organic frameworks (MOFs) on the surface of other materials has opened up new possibilities for the development of multifunctional devices. We propose here a postfunctionalization approach for three-dimensional (3D)-printed metallic catalytic flow reactors based on MOFs. The Cu-based reactors were immersed into an acid solution containing an organic linker for the synthesis of MOFs, where Cu2+ ions dissolved in situ were assembled to form MOF crystals on the surface of the reactor. The resultant MOF layer served as a promising interface that enabled the deposition of catalytically active metal nanoparticles (NPs). It also acted as an efficient platform to provide carbonous layers via simple pyrolysis under inert gas conditions, which further enabled functionalization with organic modifiers and metal NPs. Cylindrical-shaped catalytic flow reactors with four different cell densities were used to investigate the effect of the structure of the reactors on the catalytic production of H2 from a liquid-phase hydrogen storage material. The activity increased with an increasing internal surface area but decreased in the reactor with the smallest cell size despite its high internal surface area. The results of fluid dynamics studies indicated that the effect of pressure loss becomes more pronounced as the pore size decreases.
KEYWORDS:
metal 3D printing, flow reactor, metal−organic framework, postfunctionalization, hydrogen -
2023.11.23
【訪問】Office of Strategic R&D Planning (ソウル)を表敬訪問しました。
Woong-Seong Chang先生、Dong-Hoon Oh先生、Jee-Wook Lee先生とともに
今後の日韓協力について
Seung Eon KIM先生と久しぶりの再会
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2023.11.23
【論文】β型TiAlのAM用粉末の熱処理後の組織変化に関する研究がCrystals（IF=2.7）にOA論文として掲載されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano*:
Microstructure evolution of gas-atomized β-solidifying γ-TiAl alloy powder during subsequent heat treatment,
Crystals, 13, (2023), 1629; 1-10.
https://doi.org/10.3390/cryst13121629Abstract
To promote the use of γ-TiAl alloys in various domains, such as the aerospace industry, it is pivotal to investigate the unusual phase transformation from rapidly solidified and metastable γ-TiAl toward the equilibrium state. In this study, the microstructure characteristics of gas-atomized β-solidifying Ti-44Al-6Nb-1.2Cr alloy powder, in terms of the effect of rapid solidification on microstructure evolution, were explored in comparison with cast materials. The phase constitution, morphology, and crystallographic orientation between phases were noted to be distinct. Furthermore, subsequent heat treatment was conducted at different temperatures using gas-atomized powder. The transition from the metastable to equilibrium state was observed, wherein firstly, the γ phase precipitated from the retained α2 phase, forming an α2/γ lamellar microstructure. In intensified heat-treatment conditions adequate for cellular reaction, β/γ cells were formed at the grain boundaries of α2/γ lamellar colonies. The findings highlight the overall phase transformation during rapid solidification and continuous microstructural evolution from the nonequilibrium to the equilibrium state. This research can bridge the gap in understanding the effect of the solidification rate on microstructural evolution and contribute to enhanced comprehension of the microstructure in other domains involving rapid solidification, such as the additive manufacturing of γ-TiAl alloys.Keywords
gas atomization; rapid solidification; nonequilibrium state; β-solidifying γ-TiAl alloy; recrystallization -
2023.11.22
【受賞】松垣先生が、大阪大学賞（若手教員部門）を受賞しました。
松垣あいら：
骨基質3D配向化制御の生物学的機序解明とその人為的制御に関する研究、
令和５年度 大阪大学賞（若手教員部門）、2023年11月22日
https://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2023/11/27001
受賞者名簿はこちら
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2023.11.21
【受賞】M1の佐藤くんが、the 11th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM11) Best Poster Awardを受賞しました。
〇Tsubasa Sato, Daichi Izumikawa, Yuheng Li, Masayuki Okugawa, Kazuhisa Sato, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
Effect of Excess Vacancies Induced by Laser-Beam Irradiation for Additive Manufacturing on Growth of Antiphase Domains in Fe3Al Phase,
the 11th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM11) Best Poster Award, ICC, Jeju, Korea, November 21, 2023.
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2023.11.21
【国際会議】PRICM11（済州島）で写真撮影しました。
中野研関係者で集まれる皆と（中野先生の向かって左は卒業生でシンガポールで活躍するDr. Pan Wang君）
中野先生の親友のSeok先生（KIST）（右）、Yun先生（KIMS）（左）とともに
PRICM11大会長で友人・共同研究者のHyoung Seop KIM先生とともに
日本の先生方とともに（左から、榎 日本金属学会会長、中野 前日本金属学会会長、KIM PRICM会長、古原 鉄鋼協会会長、谷山次期金属学会専務理事）
卒業生で、韓国の政府機関で活躍しているDr. Jee-Wook Lee先生とともに
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2023.11.21
【論文】β型TiAlのAM用粉末の熱処理後の組織変化に関する研究がCrystals（IF=2.7）に受理され、OA論文として掲載される予定です。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano*:
Microstructure evolution of gas-atomized β-solidifying γ-TiAl alloy powder during subsequent heat treatment,
Crystals, (2023), in press -
2023.11.20
【論文】β型TiAlのAM用粉末の冷却速度の影響がMaterials Transactions（IF=1.2）に受理され、OA論文として掲載される予定です。
Sung-Hyun Park, Ryosuke Ozasa, Ozkan Gokcekaya, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Myung-Hoon Oh, Young-Won Kim, Takayoshi Nakano*:
Effect of cooling rate on powder characteristics and microstructural evolution of gas atomized β-solidifying γ-TiAl alloy powder,
Materials Transactions, (2023), in press
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2023174 -
2023.11.20
【学会】中野研メンバーがPRICM11 (The 11th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing) (@ICC, Jeju, Korea, November 19-23, 2023)に参加中です。
Symposium E : Additive Manufacturing
November 21
[Invited]
16:20-16:40
I-E0307
Crystallographic texture control via metal additive manufacturing
〇Takayoshi Nakano
November 22
14:15-14:30
O-E0425
Development of bio-high entropy alloys (BioHEAs) via laser-powder bed fusion
〇Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Ozkan Gokcekaya, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
15:15-15:30
O-E0608
Process parameter optimization for the β-solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder
bed fusion: Evaluation of microstructural and mechanical properties
〇Sung-hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Young-Won Kim, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano
16:15-16:30
O-E0662
The effect of preheating and feature size on crack formation with the focus on crystallographic texture: Pure chromium fabricated by laser powder bed fusion
〇Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano
17:50-18:05
O-E0296
Controlling microstructure of additive manufactured Al-Si eutectic alloys based on computational thermal-fluid dynamics simulation
〇Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano
18:05-18:20
O-E0451
Bio-additive manufacturing for control of bone matrix microstructure
〇Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
November 22
[Invited]
10:50-11:10
I-E0562
Crystallographic texture formation and corrosion resistance of powder bed fusion-manufactured 316L stainless steel
〇Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano
Symposium I : Biomaterials and Soft Materials and their Application
November 20
17:15-17:30
O-I0440
Engineered biomaterials for control of bone matrix organization via osteocytes-osteoblasts communication
〇Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
POSTER Session
P-C0257
High temperature fatigue behaviour of β-phase containing TiAl alloys fabricated by metal 3D printing
〇Koki Tanaka, Ken Cho, Hiroyuki Yasuda, Takayoshi Nakano, Masao Takeyama
P-E0298
Effect of Excess Vacancies Induced by Laser-Beam Irradiation for Additive Manufacturing on Growth of Antiphase Domains in Fe3Al Phase
〇Tsubasa Sato, Daichi Izumikawa, Yiheng Li, Masayuki Okugawa, Kazuhisa Sato, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi
P-C0317
Influence of cellular structure on mechanical properties of Ni-based superalloy fabricated by metal 3D printing
〇Kippei Yamashita, Ken Cho, Hiroyuki Yasuda, Takayoshi Nakano
P-E0367
Melting and Solidification of Stainless Steels Induced by Laser-Beam Irradiation for Powder Bed Fusion Process
〇Kishin Fukushima, Masayuki Okugawa, Yiheng Li, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano -
2023.11.18
【論文】Journal of Materials Research and Technology (IF=6.4)に電子ビーム積層造形法で造形された2重矢じり構造の特異な特性に関する論文がOA論文として掲載されました。
Zana Eren*, Ozkan Gokcekaya*, Takayoshi Nakano, Zahit Mecitoğlu:
In-plane quasi-static compression deformation of Ti6Al4V double arrow-headed lattices fabricated by electron beam powder bed fusion process: Build orientation, scan speed and failure mechanism,
Journal of Materials Research and Technology, 27, (2023), 6192-6210.
https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.11.027
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Abstract
The 2D double arrow-headed (DAH) lattice structures, which are promising cellular structures for impact mitigation, remain relatively unexplored in terms of their compression response when manufactured using the powder bed fusion process with Ti6Al4V (Ti64) alloy. This study aims to investigate the effects of build orientation and beam scan speed of Electron Beam Powder Bed Fusion (PBF-EB) process on the energy absorption of 2D Ti64 DAH lattice structures. Additionally, potential microstructural variations due to adjusted process parameters can be linked to different levels of energy absorption. For the compressions, the lattice structures were manufactured at two build orientations (0° and 45°), using three different beam scan speeds: speed function (SF), low speed (LS), high speed (HS). In micro-characterizations, the unit cells of 0deg-LS exhibited the lowest micro-porosity level at 0.12 . Based on KAM values, thin struts at unit cells had higher residual stresses than thick struts, contributing to the initiation of failure locations. The compressions revealed that the 0deg-LS group absorbed 21.6 and 24 more energy than 0deg-SF and 0deg-HS groups, respectively, at compressions of 33 . 45° samples absorbed approximately 10 % more energy than 0° samples except HS groups. The lowest micro-porosity of 0deg-LS contributed to having the highest energy absorption among 0deg samples. As the residual stresses in KAM values did not differ strongly with varying beam speed, varied energy absorptions were not linked to them. An optimization of the numerical compressions helped obtain designs with higher energy absorption and less relative volume. This study provides valuable insights into Ti64 cellular applications constrained with 2D-type designs.
Keywords
Mechanical metamaterials
Electron beam powder bed fusion process
Double arrow-headed lattice
Compression deformation
Microstructure -
2023.11.17
【論文】POSTECHのHyoung Seop Kim先生Gとの共同研究である軽量MEA Fe47Mn25Al13Cr7Ni5C3に関する論文がMaterials Science and Engineering A（IF＝6.4）に出版されました。
Gang Hee Gu, Hyeonseok Kwon, Jae Heung Lee, Takayoshi Nakano, Hyoung Seop Kim*:
Lightweight Fe47Mn25Al13Cr7Ni5C3 medium-entropy alloy with enhanced mechanical properties,
Materials Science and Engineering A, 890, (2024), 145924: 1-8.
https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145924
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Abstract
In this study, we designed a lightweight Fe47Mn25Al13Cr7Ni5C3 medium-entropy alloy (MEA) (calculated density of 6.803 g/cm3) with enhanced mechanical properties. The MEA samples were produced in three conditions with varying microstructures via thermomechanical processing. They achieved excellent tensile properties through strengthening mechanisms such as partial recrystallization, ultrafine grains, and M23C6 and B2 precipitates. Different strengthening mechanisms were applied depending on the annealing heat treatment conditions, resulting in three different strength-elongation combinations. Furthermore, the MEA, under all designed conditions, exhibited superior specific yield strength-uniform elongation and specific ultimate tensile strength-uniform elongation combinations compared to previously studied lightweight high-entropy alloys (HEAs) and lightweight steel. This was primarily attributed to the combination of benefits obtained from the low proportion of iron (47 at%) as a principal element and the large amount of aluminum addition (13 at%). The proposed MEA and its design strategy can satisfy the requirements for lightweight, cost-effective, strong, and ductile metallic materials, making a great contribution to the automotive industry in terms of crash resistance and fuel efficiency. -
2023.11.17
【論文】骨基質配向性が細菌感染への強い抵抗性をもつことを証明した論文がBiomaterials Advancesに掲載・出版されました。
Ryota Watanabe, Aira Matsugaki, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Takuya Matsumoto, Hiroyuki Takahashi, Hidekazu Yasui, Takayoshi Nakano:
Host bone microstructure for enhanced resistance to bacterial infections,
Biomaterials Advances, 154, (2023), 213633, 1-9
https://doi.org/10.1016/j.bioadv.2023.213633
Abstract
Postoperative bacterial infection is a serious complication of orthopedic surgery. Not only infections that develop in the first few weeks after surgery but also late infections that develop years after surgery are serious problems. However, the relationship between host bone and infection activation has not yet been explored. Here, we report a novel association between host bone collagen/apatite microstructure and bacterial infection. The bone-mimetic-oriented micro-organized matrix structure was obtained by prolonged controlled cell alignment using a grooved-structured biomedical titanium alloy. Surprisingly, we have discovered that highly aligned osteoblasts have a potent inhibitory effect on Escherichia coli adhesion. Additionally, the oriented collagen/apatite micro-organization of the bone matrix showed excellent antibacterial resistance against Escherichia coli. The proposed mechanism for realizing the antimicrobial activity of the micro-organized bone matrix is by the controlled secretion of the antimicrobial peptides, including β-defensin 2 and β-defensin 3, from the highly aligned osteoblasts. Our findings contribute to the development of anti-infective strategies for orthopedic surgeries. The recovery of the intrinsically ordered bone matrix organization provides superior antibacterial resistance after surgery.
Keywords
Postoperative infection; Laser powder bed fusion; Titanium alloy; Surface topography; Bone matrix anisotropy; Antimicrobial activity -
2023.11.16
【受賞】中野研D2の松坂くんがThe 1st International conference on Creation of Materials by Superthermal Field 2023 (@Life Science Center in Senri-Chuo, Osaka, Japan, November 15 to 17, 2023.)でSilver Poster Award を受賞しました。
Regulation of mesenchymal stem cells differentiation by periodic grooved structure using metal additive manufacturing for the construction of the oriented bone matrix
〇Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
-
2023.11.15
【学会】The 1st International conference on Creation of Materials by Superthermal Field 2023 (@Life Science Center in Senri-Chuo, Osaka, Japan, November 15 to 17, 2023.)に参加しました。
Oral Presentation
OR-13
Design and development of a single-phase refractory high entropy alloy (RHEAs) with BCC structure
〇Ryosuke Ozasa, Yong-Seong Kim, Kazuhisa Sato, Takayoshi NakanoPoster Session
PO-20
Regulation of mesenchymal stem cells differentiation by periodic grooved structure using metal additive manufacturing for the construction of the oriented bone matrix
〇Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi NakanoPO-23
Segregation suppression and microstructure formation of β-type titanium alloy developed via laser powder bed fusion (L-PBF)
〇Shohei Horio, Ryosuke Ozasa, Kazuhisa Sato, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano -
2023.11.13
【論文】POSTECHのHyoung Seop Kim先生Gとの共同研究である軽量MEA Fe47Mn25Al13Cr7Ni5C3に関する論文がMaterials Science and Engineering A（IF＝6.4）に受理されました。
Gang Hee Gu, Hyeonseok Kwon, Jae Heung Lee, Takayoshi Nakano, Hyoung Seop Kim*:
Lightweight Fe47Mn25Al13Cr7Ni5C3 medium-entropy alloy with enhanced mechanical properties,
Materials Science and Engineering A, (2023), accepted. -
2023.11.13
【講演】中野先生が九州大学大学院歯学研究科で招待講演を行いました。
T. Nakano:
Preferential Alignment of Collagen/Apatite Orientation as a Bone Quality Parameter in Various Bones and Development of Bone Device Based on it,
Kyushu University Faculty of Dental Science, 13th, November, 2023, invited lecture. -
2023.11.10
【論文】Metals and Materials International（IF＝3.5）にβ含有TiAl合金の論文が受理されました。
Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Myung-Hoon Oh, Young-Won Kim, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano:
Microstructure and crystallographic texture evolution of β-solidifying γ-TiAl alloy during single- and multi-track exposure via laser powder bed fusion,
Metals and Materials International, (2023) in press. -
2023.11.10
【講演会】（一社）スマートプロセス学会学術講演会（@大阪大学中之島センター）に参加しました。
〇宮澤啓太郎、小笹良輔、中野貴由：
レーザ粉末床溶融結合による準安定β型チタン基合金の造形と機能性制御
〇二斗蒔田達也、Gokcekaya Ozkan、小笹良輔、中野貴由：
レーザ粉末床溶融結合法により作製したNi基合金の耐水素脆性挙動
〇木澤雄太、小笹良輔、徳永透子、萩原幸司、中野貴由：
L-PBF法による六方晶系金属の造形
〇百歩明、小笹良輔、石本卓也、永瀬丈嗣、中野貴由：
新規生体用スーパーハイエントロピー合金（BioSHEA）の創製 -
2023.11.8
【授賞式】中野先生が（公財）谷川熱技術振興基金の粉生熱技術振興賞を受賞し、その授賞式（東京會舘21於）に出席しました。
中野貴由：
「高温耐熱材料の塑性変形機構の解明と金属3Dプリンティングによる新展開」に対して、
粉生熱技術振興賞、谷川熱技術振興基金、2023年11月8日
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2023.11.7
【受賞】M1の齊藤さんと森さんが、第45回日本バイオマテリアル学会大会優秀ポスター賞を受賞しました。
〇齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由：
細胞間相互作用を利用したmRNAによるタンパク質発現制御に基づく骨芽細胞配向化、
第45回日本バイオマテリアル学会大会優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2023年11月7日
〇森陶子、松垣あいら、文勝徹、海渡貴司、岡田誠司、中野貴由：
チタン表面構造制御により骨基質配向化誘導する椎間デバイスの開発、
第45回日本バイオマテリアル学会大会優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2023年11月7日
大会長の名井先生（右側）、会長の山岡先生（左側）と共に写真を撮っていただきました。
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2023.11.7
【論文】Journal of Materials Research and Technology (IF=6.4)に電子ビーム積層造形法で造形された2重矢じり構造の特異な特性に関する論文が受理され、OA論文として掲載される予定です。
Zana Eren*, Ozkan Gokcekaya*, Takayoshi Nakano, Zahit Mecitoğlu:
In-plane quasi-static compression deformation of Ti6Al4V double arrow-headed lattices fabricated by electron beam powder bed fusion process: Build orientation, scan speed and failure mechanism,
Journal of Materials Research and Technology, (2023), in press. -
2023.11.6
【受賞】帝人ナカシマメディカル株式会社と中野研が共同開発したUNIOS PLスペーサーについて日本バイオマテリアル学会賞を受賞しました。
高橋広幸、井上貴之、横田勝彦：
骨組織の配向性に着目した金属積層造形製脊椎固定用デバイスの開発と製品化、
日本バイオマテリアル学会賞、第45回日本バイオマテリアル学会大会、神戸国際会議場、2023年11月6日
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2023.11.6
【学会】第45回日本バイオマテリアル学会大会（@神戸国際会議場、11月6日～11月7日）に参加しています。
【学会賞受賞講演】
1A-AL-3
骨組織の配向性に着目した金属積層造形製脊椎固定用デバイスの開発と製品化
◯高橋広幸、井上貴之、横田勝彦【ランチョンセミナー1】
1A-LS1-1
GX実現のための金属3Dプリンティングでの組織制御と機能発現
〇中野貴由【MEET THE DOCTORS】
1C-MTD2-4
金属3Dプリンティングによる生体用チタン合金の生体機能化
〇石本卓也、松垣あいら、中野貴由【一般口演】
1C-05
骨ー免疫系相互作用に基づく骨基質配向化への影響
〇松垣あいら、中野貴由2E-22*
応力感受に基づく細胞間相互作用を介した骨配向化機能適応の解明
〇松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由【ポスター】
1P-010
L-PBF法により造形した準安定β型チタン合金の組織と力学特性
〇宮澤啓太郎、小笹良輔、中野貴由1P-056
チタン表面構造制御により骨基質配向化誘導する椎間デバイスの開発
〇森陶子、松垣あいら、文勝徹、海渡貴司、岡田誠司、中野貴由1P-059
細胞間相互作用を利用したmRNAによるタンパク質発現制御に基づく骨芽細胞配向化
〇齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由1P-060
ラット頭蓋骨欠損部再生過程における異方性骨微細構造形成
〇山野大陸、松垣あいら、石本卓也、中野貴由2P-055
配向化骨基質誘導を目指した新規頸椎デバイス創製
〇船奥和真、松垣あいら、西田英高、秋吉秀保、中野貴由
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2023.10.26
【新聞】日刊工業新聞に金属3Dプリンタによる触媒高機能化に関する記事が掲載されました。
阪大が高機能触媒 3Dプリンター・MOF利用 多分野に応用可能：日刊工業新聞、2023年10月26日、25面、科学技術・大学欄トップ記事
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2023.10.25
【論文】ACS Applied Materials & Interfaces（IF=10.4）にMOFベースの金属3Dプリンター製の金属触媒流動リアクターの提案に関する研究がオンライン掲載されました。
Kohsuke Mori*, Tatsuya Fujita, Hiroto Hata, Hyo-Jin Kim, Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita:
Surface Chemical Engineering of a Metal 3D-Printed Flow Reactor Using a Metal-Organic Framework for Liquid-Phase Catalytic H2 Production from Hydrogen Storage Materials,
ACS Applied Materials & Interfaces, (2023), online.
https://doi.org/10.1021/acsami.3c10945
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Abstract
The accurate positioning of metal-organic frameworks (MOFs) on the surface of other materials has opened up new possibilities for the development of multifunctional devices. We propose here a postfunctionalization approach for three-dimensional (3D)-printed metallic catalytic flow reactors based on MOFs. The Cu-based reactors were immersed into an acid solution containing an organic linker for the synthesis of MOFs, where Cu2+ ions dissolved in situ were assembled to form MOF crystals on the surface of the reactor. The resultant MOF layer served as a promising interface that enabled the deposition of catalytically active metal nanoparticles (NPs). It also acted as an efficient platform to provide carbonous layers via simple pyrolysis under inert gas conditions, which further enabled functionalization with organic modifiers and metal NPs. Cylindrical-shaped catalytic flow reactors with four different cell densities were used to investigate the effect of the structure of the reactors on the catalytic production of H2 from a liquid-phase hydrogen storage material. The activity increased with an increasing internal surface area but decreased in the reactor with the smallest cell size despite its high internal surface area. The results of fluid dynamics studies indicated that the effect of pressure loss becomes more pronounced as the pore size decreases.
KEYWORDS:
metal 3D printing, flow reactor, metal−organic framework, postfunctionalization, hydrogen -
2023.10.21
【HP】中野研HPアクセスが37万件を突破しました。
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2023.10.20
【論文】ACS Applied Materials & Interfaces（IF=10.4）にMOFベースの金属3Dプリンター製の金属触媒流動リアクターの提案に関する研究が受理されました。
Kohsuke Mori* Tatsuya Fujita, Hiroto Hata, Hyo-Jin Kim, Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita:
Surface Chemical Engineering of a Metal 3D-Printed Flow Reactor Using a Metal-Organic Framework for Liquid-Phase Catalytic H2 Production from Hydrogen Storage Materials,
ACS Applied Materials & Interfaces, (2023), in press. -
2023.10.18
【基調講演】中野先生が、JSPMIC2023（Kyoto）にて基調講演を行いました。
Takayoshi Nakano:
Control of Microstructure and Crystallographic Orientation in Metal Powder Bed Fusion Additive Manufacturing,
JSPMIC2023, Session Category: B-2 Additive Manufacturing with Powder Metallurgy, Program No.: 18A-B2-01, Presentation Room：Room A (Hardy Hall), Presentation Day & Time: Wed. Oct 18, 2023 8:40 AM - 9:10 AM JST
東北大学金研山中先生とともに
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2023.10.17
【基調講演】中野先生が、第74回白石記念講座にて基調講演を行いました。
中野貴由：
日本におけるAM（3D積層造形）研究開発の現状と今後の展開、
新たなものづくり：3D積層造形(Additive Manufacturing)の技術開発動向 第74回白石記念講座 主催：(一社)日本鉄鋼協会、東京/ハイブリッド開催、2023年10月17日(火)9：30~10：30当日のプログラムはこちら
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2023.10.7
【称号】中野先生が中国の東北大学の"Concurrent Professor (兼職教授)"となり正式な書類を受け取りました。
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2023.10.7
【特別講演会】中国東北大学のXiaoli Zhao先生に特別講演会を行っていただきました。
Special Lecture
R4 building 2F Seminar Room, Suita Campus, Osaka University
The design and fabrication of structure-function integrated biomedical Titanium and Zirconium based alloys
Prof. Dr. Xiaoli Zhao
Northeastern University, Shenyang, China[Abstract]
Recent clinical applications show that, apart from the low Young's modulus, the implants at different parts have other special requirements, such as the operability of the spinal rods during surgery and the wear resistance and fatigue properties of the acetabular heads. Therefore, developing novel structure-function integrated biomedical alloys has become crucial. Titanium and Zirconium alloys attract attentions due to their excellent biocompatibility, lower Young's moduli, and lower magnetic susceptibility than SUS 316L and Co-Cr alloys. Further, Zirconia, obtained by simple thermal oxidation on Zirconium-based alloys, exhibits excellent wear and corrosion resistance. In our study, first, we tried to take advantage of stress-induced martensite transformation to improve the elongation to fracture to avoid failure during or after operations and optimize the operability during surgery. Then, in addition to the ingot metallurgy, the powder metallurgy and additive manufacturing were trialed to fabricate alloys. Further, the thermal oxidation was performed on Titanium-Zirconium-based and additive-manufactured Zirconium-based alloys to improve wear resistance.
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2023.10.2
【就任】中野先生が、日本学術会議 会員（26期・27期）に就任しました。任期は2023年10月1日～2029年9月30日までで、本日、首相官邸で辞令交付がありました。同時に連携会員の任期は終了しました。
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2023.10.1
【解説】Materials Transactionsに中野研のデジタル社会での金属AMに関する解説が掲載されました。
Takayoshi Nakano*, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki:
Review -- Microstructure Control and Function Expression Using Metal 3D Additive Manufacturing in the Digital Age,
Materials Transactions, 64 [10], (2023), 2361-2367.
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-T2023002Abstract
3D Additive Manufacturing is the heaven-sent child for Internet of Things (IoT) in the digital age, and is a process that can be used for customized design and production. In particular, metal Additive Manufacturing enables not only the fabrication of complex shapes but also the control of crystal orientation at the atomic level by locally melting and solidifying the metal material, thereby realizing high functionality of the product through simultaneous design of shape and materials properties. Therefore, it is expected to be applied in various social infrastructure fields including medical, energy-related, aerospace, and automotive, and also as a means of adding high value. In this review article, the new manufacturing concept that can be realized by metal Additive Manufacturing is introduced. -
2023.9.30
【交流会】中野チームのメンバーがナノ力学若手交流会に参加しました。
9月30日と10月1日に開催されたCREST ナノ力学若手交流会（@ L stay & grow 晴海）に、中野チームからは多根先生（幹事）、江草先生、奥川先生、小笹先生が参加しました。
２日間の充実した交流会を通じて、さきがけ研究者、他チームの先生方との交流・ディスカッションを行いました。
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2023.9.29
【招待講演】中野先生がFormnext Forum Tokyo 2023でAM組織制御に関する主催者特別セミナーを行いました。
中野貴由：
金属3Dプリンティングによる造形物の組織制御と高機能化、
Formnext Forum Tokyo 2023 主催者特別セミナー、浜松町貿易センター、2023年9月29日（金）13:30-14:30 -
2023.9.29
【新聞】日刊工業新聞に、骨基質配向性がもつ細菌感染への抵抗性に関する記事が掲載されました
細菌感染に強い骨構造実証―阪大など 骨疾患の早期回復可能に：日刊工業新聞、2023年9月29日、24面、科学技術・大学欄トップ記事
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2023.9.28
【招待講演】第6回山口骨代謝研究会（骨形成について学ぶ会）で中野先生が招待講演を行いました。山口大学医学部整形外科学坂井孝司教授に招待いただきました。
中野貴由：
骨質指標としての骨基質配向性と整形外科デバイスへの応用、
第6回山口骨代謝研究会（旭化成ファーマ主催）、山口大学医学部、令和5年9月28日（木）19：00～19：50
坂井教授、三原助教とともに、（向かって左：坂井教授） -
2023.9.28
【論文】骨基質配向性が細菌感染への強い抵抗性をもつことを証明した論文がBiomaterials Advancesに掲載されました。
Ryota Watanabe, Aira Matsugaki, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Takuya Matsumoto, Hiroyuki Takahashi, Hidekazu Yasui, Takayoshi Nakano:
Host bone microstructure for enhanced resistance to bacterial infections,
Biomaterials Advances, online
https://doi.org/10.1016/j.bioadv.2023.213633 -
2023.9.28
【プレスリリース】JSTと大阪大学は、中野研・岡山大学松本先生との共同研究の成果を共同でプレスリリースしました。骨基質配向性が強い抗菌性を持つことを証明した結果で、Biomaterials Advancesに掲載されました。
骨内部の規則構造は強い抗菌性をもっていた！
金属３D プリンティング による骨形成誘導で実証―
骨の「分解」と「安定化」が作り出す骨規則化構造が発揮する新機能
PDFはこちら
JSTからのプレスリリースはこちら -
2023.9.25
【学位取得】学位記授与式が挙行され、渡邊さんが博士（工学）の学位を取得しました。おめでとうございます！
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2023.9.25
【お誕生日】9月22日は中野先生のお誕生日でした。当日は学会でしたので本日研究室でお祝いしました。おめでとうございます！
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2023.9.22
【研究会】富山大・石本研と中野研による合同研究会を富山大学にて行いました。
発表の様子
会場の様子
集合写真 -
2023.9.21
【受賞】日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会第41回優秀ポスター賞を中野研から3件受賞しました。
○田中 謙次、大原 秀真、松坂 匡晃、松垣 あいら、石本 卓也、黒田 有希子、松尾 光一、中野 貴由：
生理活性物質を介した耳小骨アパタイト配向化による聴覚機能制御機構、
日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会 第41回優秀ポスター賞、富山大学、2023年9月21日○二斗蒔田 達也、Ozkan Gokcekaya、小笹 良輔、中野 貴由：
レーザ粉末床溶融結合法を用いたNi基合金の結晶集合組織制御による水素脆化の抑制、
日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会 第41回優秀ポスター賞、富山大学、2023年9月21日○堀尾 尚平、小笹 良輔、佐藤 和久、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
L-PBFの超急冷によるβ型チタン合金の偏析抑制と力学特性、
日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会 第41回優秀ポスター賞、富山大学、2023年9月21日 -
2023.9.21
【情報交換会】日本金属学会第7分野情報交換会に参加しました。
富山駅近くの会場にて日本金属学会第7分野情報交換会が開催されました。
70名を超える多数の方々が参加し、盛会となりました。
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2023.9.21
【新聞】日刊工業新聞に金属3Dプリンターによる幹細胞の骨分化制御に関する記事が掲載されました。
幹細胞から骨成分形成、3D造形基板で促進、阪大：日刊工業新聞、2023年9月21日朝刊、1面
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2023.9.20
【学会】日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会（@富山大学、9月19日～9月22日）に参加しています。
帝人ナカシマメディカルの皆様と中野研のメンバーで集合写真を撮影しました。
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2023.9.20
【受賞】UNIOS PLスペーサ―の製品化に対し、帝人ナカシマメディカル株式会社、北海道医療センター、中野研で第46回技術開発賞（（公社）日本金属学会）を受賞しました。
高橋広幸、井上貴之、中島義雄、横田勝彦、松垣あいら、中野貴由：
骨基質配向化誘導を可能としたTi合金製脊椎固定用デバイス（UNIOS PLスペーサ―）の開発と製品化、
第46回技術開発賞、（公社）日本金属学会、2023年9月20日
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2023.9.18
【論文】骨配向性がバクテリア耐性に優れることを示した論文が、Biomaterials Advancesに受理されました。
Ryota Watanabe, Aira Matsugaki, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Takuya Matsumoto, Hiroyuki Takahashi, Hidekazu Yasui, Takayoshi Nakano*:
Host bone microstructure for enhanced resistance to bacterial infections,
Biomaterials Advances, (2023), accepted. -
2023.9.13
「AM研究会」の第5回委員会が開催されました。
当委員会にご参加くださり誠にありがとうございました。
今回は約500名もの多くの皆様のお申込みとご参加をいただき、盛会となりましたこと心より御礼を申し上げます。
開会の挨拶（東京大学・教授／東京大学 生産技術研究所・所長 岡部 徹 先生）
委員長挨拶（大阪大学・教授／AM研究会委員長 中野 貴由 先生）
講演①「素形材産業の概況について ～エネルギー、国際的視点を加えた動向」（経済産業省 製造産業局 素形材産業室・室長 星野 昌志 氏）
講演② 「三菱重工業におけるAM適用事例の紹介～ガスタービンへの適用事例」（三菱重工業株式会社 エナジードメインGTCC事業部高砂タービン製造部 部長 片岡 正人 氏）
パネルディスカッション「AM産業実装のリアル～難しさと解決に向けた方向性」（三菱重工業株式会社 片岡 正人 氏 株式会社シグマクシス 常務執行役員 桐原 慎也 氏）
講演③ AMビジネス トピックス紹介（第1回）（株式会社シグマクシス 桐原 慎也 氏）
講演④ AMテクノロジー トピックス紹介（第3回）（川崎重工株式会社 日比野 真也 氏）
講演⑤ AMサイエンス トピックス紹介（第3回）（大阪大学・助教 奥川 将行 先生）
Formnext Forum Tokyo 2023のPR（メッセフランクフルトジャパン株式会社）
閉会のご挨拶（前川 篤 副委員長）
会場の様子。多くの方々に現地参加をいただきました。
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2023.9.12
【受賞】中野先生が谷川熱技術振興基金「粉生（コモウ）熱技術振興賞」に決定しました。贈呈式は11月8日に東京會舘で行われます。
中野貴由：
「高温耐熱材料の塑性変形機構の解明と金属3Dプリンティングによる新展開」に対して、
粉生熱技術振興賞、谷川熱技術振興基金、2023年11月8日日刊産業新聞（2023年9月12日）
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2023.9.7
【論文】journal of Bone and Mineral Metabolism（IF=3.3）に浜松医科大の松山先生のグループとの共同研究の成果が出版されました。Cckbr欠損マウスにおけるアパタイト配向性の低下を解明しています。
Yuki Mihara, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takao Omura, Yu Yamato, Tomohiro Yamada, Ayako Okamoto, Yukihiro Matsuyama*, Takayoshi Nakano*:
Deterioration of apatite orientation in the cholecystokinin B receptor gene (Cckbr)-deficient mouse femurs, Journal of Bone and Mineral Metabolism, (2023), online.
https://doi.org/10.1007/s00774-023-01460-9Abstract
Introduction
The discrepancy between bone mineral density (BMD), the gold standard for bone assessment, and bone strength is a constraint in diagnosing bone function and determining treatment strategies for several bone diseases. Gastric hypochlorhydria induced by clinically used proton pump inhibitor (PPI) therapy indicates a discordance between changes in BMD and bone strength. Here, we used Cckbr-deficient mice with gastric hypochlorhydria to examine the effect of gastric hypochlorhydria on bone mass, BMD, and preferential orientation of the apatite crystallites, which is a strong indicator of bone strength.Materials and methods
Cckbr-deficient mice were created, and their femurs were analyzed for BMD and preferential orientation of the apatite c-axis along the femoral long axis.Results
Cckbr-deficient mouse femurs displayed a slight osteoporotic bone loss at 18 weeks of age; however, BMD was comparable to that of wild-type mice. In contrast, apatite orientation in the femur mid-shaft significantly decreased from 9 to 18 weeks. To the best of our knowledge, this is the first report demonstrating the deterioration of apatite orientation in the bones of Cckbr-deficient mice.Conclusion
Lesions in Cckbr-deficient mice occurred earlier in apatite orientation than in bone mass. Hence, bone apatite orientation may be a promising method for detecting hypochlorhydria-induced osteoporosis caused by PPI treatment and warrants urgent clinical applications.Keywords
Cckbr-defcient mice · Bone quality · Apatite orientation · Hypochlorhydria · Bone evaluation -
2023.9.7
本研究室の小笹先生がテレビに出演しました
【人間模様】よなよなアメリカンなカフェレストランに訪れる人々の事情 兵庫･尼崎市【真夜中の定点観測】
ABCテレビニュース
2023/08/19
8:50から
https://youtu.be/JOdHegLRxXU?si=Yym9qoXkTAXBvqi6&t=530 -
2023.9.6
【行事】9月5日（火）・6日（水）に四年ぶりの研究室旅行に行き、盛り上がっています。
本日9/5(火)より研究室旅行(和歌山)に行っています。
初日はアドベンチャーワールド、BBQ、二日目はとれとれ市場や温泉と楽しいひと時を過ごしています。BBQ後のBINGO大会
とれとれ市場にて
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2023.9.4
【講演】中野先生がセミナー（「金属3Dプリンタ」が実現する未来）にて講演を行います。
中野貴由：
金属３Dプリンティングによる組織・機能制御と医療デバイスへの展開
「金属3Dプリンタ」が実現する未来、2023年9月26日（火）14：00～16：00、オンライン開催（株式会社エビデント）詳細、お申込みは下記URLからお願いいたします。
https://ja.olympus-ims.com/l/936103/2023-09-03/7hlmm -
2023.9.4
【特別講演会】金子 真先生（名城大教授 大阪大名誉教授 日本学術会議会員）に特別講演会を行っていただきました。
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2023.9.1
【学会】中野研究室のメンバーが日本金属学会2023年（第173回）秋期講演大会（@富山大学、9月19日～9月22日）に参加します。
企画シンポジウム
○中野 貴由：
異方性の材料科学を基軸にした研究展開 ～金属間化合物研究から骨微細構造解明へ、さらに金属3Dプリンティングプロセスへ～国際セッション
○Takuya ISHIMOTO, Aira MATSUGAKI, Ryosuke OZASA, Ozkan GOKCEKAYA, Takayoshi NAKANO：
Control of Crystallographic Texture and the Related Material Properties via Metal Powder Bed Fusion
○Yuichiro KOIZUMI, Masayuki OKUGAWA, Yuheng LIU, Takayoshi NAKANO：
Digital Twin Science of Powder Bed Fusion for Creation of Materials by Super-Thermal Field: Computer Simulations and Process Monitoring of Additive Manufacturing
公募シンポジウム講演
○松垣 あいら、石本 卓也、上田 正人、中野 貴由：
超温度場を活用した形状・材質制御によるバイオ材料創成
○小笹 良輔、中野 貴由：
BCC 型生体用ハイエントロピー合金の開発とレーザ粉末床溶融結合の適用
○趙 研、田中 幸樹、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由、安田 弘行：
中性子回折法によるレーザー金属3Dプリント製SUS316L鋼の内部残留応力解析
○御手洗 容子、Pince Valentine Cobbinah、松永 紗英、戸田 佳明、小笹 良輔、石本 卓也、中野 貴由：
near α-Ti合金レーザービーム積層材の耐熱材料としての可能性
○COBBINAH Prince、松永 紗英、戸田 佳明、小笹 良輔、石本 卓也、奥川 将行、柳 玉恒、小泉 雄一郎、中野 貴由、御手洗 容子：
Tailored crystallographic texture influence on the high-temperature mechanical properties of Ti6246 parts fabricated by Laser Powder Bed Fusion
○田原 正樹、金 奕霖、陳 成、野平 直希、海瀨 晃、邱 琬婷、小笹 良輔、石本 卓也、小泉 雄一郎、中野 貴由、細田 秀樹：
積層造形法によって作製したTi-Cr-Sn合金の内部組織と力学特性
○孫 飛、稲垣 洵希、小川 登志男、足立 吉隆、佐藤 和久、宮本 吾郎、石本 卓也、中野 貴由、小泉 雄一郎：
Nano-scaled solidification microstructure characteristics in 316L stainless steel fabricated by laser powder bed fusion
○佐藤 和久、高木 空、市川 聡、石本 卓也、中野 貴由：
SUS316L鋼LPBF材のSTEM-EDS/EELS分析
○張 宇、董 明琪、周 偉偉、石本 卓也、小泉 雄一郎、中野 貴由、野村 直之：
レーザ粉末床溶融結合法による酸化グラフェン添加β型Ti合金の作製と特性評価
○Han Chen, Daisuke Egusa, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Eiji Abe：
Extremely fine nanostructured omega phase in Ti-Zr-Nb-Ta-Hf-Mo high entropy alloy
一般講演
○ゴクチェカヤ オズカン、Ekubaru Yusuf、Ishimoto Takuya、Nakano Takayoshi：
Effect of scan speed on microstructure and mechanical properties of Scalmalloy fabricated by laser powder bed fusion
○渡邊 稜太、松垣 あいら、中野 貴由：
骨芽細胞・骨基質配向化制御による感染防止効果の向上
○松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
応力感受に基づく配向化制御を介した骨機能適応機構の解明
○大原 秀真、松坂 匡晃、松垣 あいら、石本 卓也、黒田 有希子、松尾 光一、中野 貴由：
耳小骨骨基質配向化による聴覚機能への影響とその機序解明
○木澤 雄太、小笹 良輔、徳永 透子、萩原 幸司、中野 貴由：
レーザ粉末床溶融結合による六方晶系合金の結晶集合組織制御
○丹羽 陽一朗、松垣 あいら、中野 貴由：
細胞配向化予測可能なシミュレーションモデルの構築
○百歩 明、小笹 良輔、石本 卓也、松垣 あいら、永瀬 丈嗣、佐藤 和久、中野 貴由：
生体用スーパーハイエントロピー合金（BioSHEA）の設計と創製
○齊藤 光郁、松垣 あいら、中野 貴由：
mRNA導入による分子配列制御基板上での骨芽細胞配向化
○高橋 広幸、井上 貴之、中島 義雄、横田 勝彦、伊東 学、松垣 あいら、中野 貴由：
骨基質配向化誘導を可能としたTi合金製脊椎固定用デバイス（UNIOS PLスペーサー）の開発と製品化
○森 浩亮、金 孝鎮、中野 貴由、山下 弘巳：
金属3Dプリンティングで作製した金属製自己触媒反応管を用いた二酸化炭素のメタン化
○柳 玉恒、済藤 天斗、奥川 将行、佐藤 和久、小泉 雄一郎、中野 貴由：
粉末床溶融結合用レーザー照射によって導入される過飽和空孔がFe-Cr-Co合金のスピノーダル分解に与える影響
○佐藤 翼、柳 玉恒、奥川 将行、佐藤 和久、安田 弘行、中野 貴由、小泉 雄一郎：
付加製造用レーザー照射によって導入される過飽和空孔がFe3Alの規則ドメイン成長に与える影響
○中村 弘和、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
レーザー粉末床溶融結合法におけるブレード形状が造形体品質へ与える影響
○野島 駿佑、趙 研、安田 弘行、竹山 雅夫、中野 貴由：
金属3Dプリント製β相含有TiAl合金の微細組織に及ぼす酸素添加の影響
ポスター発表
○北上 真幸、小笹 良輔、石本 卓也、中野 貴由：
新規FCC型ハイエントロピー合金の創製と耐水素脆性
○朝倉 光平、石本 卓也、小笹 良輔、佐藤 和久、今野 晋也、石田 清仁、中野 貴由：
積層造形法によるCo基合金の結晶集合組織形成と力学特性
○田中 謙次、大原 秀真、松坂 匡晃、松垣 あいら、石本 卓也、黒田 有希子、松尾 光一、中野 貴由：
生理活性物質を介した耳小骨アパタイト配向化による聴覚機能制御機構
○二斗蒔田 達也、Ozkan Gokcekaya、小笹 良輔、中野 貴由：
レーザ粉末床溶融結合法を用いたNi基合金の結晶集合組織制御による水素脆化の抑制
○堀尾 尚平、小笹 良輔、佐藤 和久、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
L-PBFの超急冷によるβ型チタン合金の偏析抑制と力学特性
○森 陶子、松垣 あいら、文 勝徹、海渡 貴司、岡田 誠司、中野 貴由：
チタン表面微細構造による配向化骨基質誘導のための椎間デバイス設計
○澤泉 克彦、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
Ni基超合金の粉末床溶融結合における種々の界面偏析のフェーズフィールド解析 -
2023.8.31
【祝辞】YOSHU GROUP MAGAZINE「やすらぎ」18号が発刊され、中野先生が寄稿した創業90周年の祝辞が掲載されました。
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2023.8.26
【特別講演】中野先生が第44回ROD-21研究会（福岡）にて特別講演を行いました。
中野貴由：
骨細胞を起点とした骨質指標としての骨基質（コラーゲン/アパタイト）配向性と力学応答、
第44回ROD-21研究会・特別講演１（18：15～19：15）、2023年8月26日（土） 16：00～21：00、TKPガーデンシティ博多 5F 『阿蘇』（共催：ROD-21研究会／協和キリン株式会社）
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2023.8.25
【行事】院試お疲れさま会を開催しました。
白木屋（@千里中央）にて中野研恒例の院試お疲れさま会を開催しました。
B4の皆さん、本当にお疲れさまでした！
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2023.8.21
【論文】Journal of Functional Biomaterials（IF=4.8）に東京歯科大との共同研究である、咀嚼荷重の不均衡の是正が骨質の向上に有効であることを示した論文が掲載されました。
Shuhei Mizuno, Satoru Matsunaga*, Norio Kasahara, Masaaki Kasahara, Yoshiaki Shimoo, Shinichi Abe, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Atsuhiko Hikita, Kunihiko Nojima, Yasushi Nishii:
Effect of correction of bilateral differences in masseter muscle functional pressure on the mandible of growing rats,
Journal of Functional Biomaterials, 14(8), (2023), 435; 1-12.
https://doi.org/10.3390/jfb14080435
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Abstract
The objective of this study is to clarify the effect of restoring the lowered masticatory muscle functional pressure and correcting bilateral differences in masticatory muscle functional pressure on jawbone growth during growth and development with a quantitative evaluation of the changes in the micro/nanostructural characteristics of entheses. Male Wistar rats aged 4 weeks were divided into an experimental group injected with a botulinum toxin serotype A (BoNT/A) formulation to reduce muscle function (BTX group) and a control group (CTRL group). They were euthanised after 6, 8, 10, 12, and 16 weeks after measuring the difference between the midline of the upper and lower incisors. The mandibles were harvested for histological examination, second harmonic generation imaging, and the quantitative evaluation of biological apatite (BAp) crystal alignment. The midline difference decreased with age in weeks. In rats from 6 weeks after BoNT/A administration to 12 weeks after administration, the collagen fibre bundle diameter was significantly smaller in the BTX group; the difference between the two groups decreased with increasing age. BAp crystal alignment was significantly different on the x-axis and the y-axis on the BTX group from 6 weeks after BoNT/A administration to 10 weeks after administration. Asymmetry of mandibular bone formation caused by load imbalance during growth could be corrected by the adjustment of the function of the masseter muscle on either side.
Keywords:
bone quality; collagen fibre; biological apatite crystallite; microbeam X-ray diffraction; second harmonic generation imaging -
2023.8.18
【論文】Journal of Functional Biomaterials（IF=4.8）に東京歯科大との共同研究である、咀嚼荷重の不均衡の是正が骨質の向上に有効であることを示した論文が受理されました。
Shuhei Mizuno, Satoru Matsunaga*, Norio Kasahara, Masaaki Kasahara, Yoshiaki Shimoo, Shinichi Abe, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Atsuhiko Hikita, Kunihiko Nojima, Yasushi Nishii:
Effect of correction of bilateral differences in masseter muscle functional pressure on the mandible of growing rats,
Journal of Functional Biomaterials, (2023), in press. -
2023.8.10
【特別講演会】村山光宏先生（九州大学 教授、バージニア工科大学 教授）に特別講演会を行っていただきました。
九州大学 先導物質化学研究所融合材料部門 教授
バージニア工科大学 材料工学科 教授
村山 光宏 先生
「透過電子顕微鏡を用いたその場観察への計算科学・データアナリティクス援用に関する最近の試み」
大阪大学材料開発物性記念館、2023年8月10日
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2023.8.8
【論文】レーザ積層造形法で作製したマイクロ溝が間葉系幹細胞の分化を促進することを示した論文が、International Journal of Bioprinting (IF＝8.4)に受理され、OA論文として公開されます。
Aira Matsugaki, Tadaaki Matsuzaka, Toko Mori, Mitsuka Saito, Kazuma Funaoku, Riku Yamano, Ozkan Gokcekaya, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano:
PBF-LB fabrication of microgrooves for induction of osteogenic differentiation of hMSCs,
International Journal of Bioprinting (IJB), (2023), accepted. -
2023.8.4
【解説】Materials Transactions（IF＝1.2）に「デジタル時代における金属積層造形による組織制御と機能発現」に関する解説が早期公開されました。
Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki:
Review－Microstructure Control and Function Expression Using Metal 3D Additive Manufacturing in the Digital Age,
Materials Transactions, (2023), 1-35
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-T2023002
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Abstract
3D Additive Manufacturing is the heaven-sent child for Internet of Things (IoT) in the digital age, and is a process that can be used for customized design and production. In particular, metal Additive Manufacturing enables not only the fabrication of complex shapes but also the control of crystal orientation at the atomic level by locally melting and solidifying the metal material, thereby realizing high functionality of the product through simultaneous design of shape and materials properties. Therefore, it is expected to be applied in various social infrastructure fields including medical, energy-related, aerospace, and automotive, and also as a means of adding high value. In this review article, the new manufacturing concept that can be realized by metal additive manufacturing is introduced.Keywords : powder bed fusion, crystallographic texture, anisotropy, materials integration (MI) system, cross-ministerial strategic innovation promotion (SIP) program
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2023.8.3
【論文】Materials（IF＝3.4）に電子ビームコーティングによる形状記憶合金の創製に関する研究が掲載されました。
Lei Wang, Masayuki Okugawa*, Hirokazu Konishi, Yuheng Liu, Yuichiro Koizumi*, Takayoshi Nakano:
Fusion of Ni Plating on CP-Titanium by Electron Beam Single-Track Scanning: Toward a New Approach for Fabricating TiNi Self-Healing Shape Memory Coating,
Materials, 16(15), (2023), 5449; 1-15.
https://doi.org/10.3390/ma16155449
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Abstract
The limited wear resistance of commercially pure titanium (CP-Ti) hinders its use in abrasive and erosive environments, despite its good strength-weight ratio and corrosion resistance. This paper reports the first study proposing a novel method for wear-resistant TiNi coating through Ni plating and electron beam (EB) irradiation in an in situ synthetic approach. Single-track melting experiments were conducted using the EB to investigate the feasibility of forming a TiNi phase by fusing the Ni plate with the CP-Ti substrate. Varying beam powers were employed at a fixed scanning speed to determine the optimal conditions for TiNi phase formation. The concentration of the melt region was found to be approximate as estimated from the ratio of the Ni-plate thickness to the depth of the melt region, and the region with Ni-48.7 at.% Ti was successfully formed by EB irradiation. The study suggests that the mixing of Ti atoms and Ni atoms was facilitated by fluid flow induced by Marangoni and thermal convections. It is proposed that a more uniform TiNi layer can be achieved through multi-track melting under appropriate conditions. This research demonstrates the feasibility of utilizing EB additive manufacturing as a coating method and the potential for developing TiNi coatings with shape memory effects and pseudoelasticity.
Keywords: commercially pure Ti; TiNi coating; shape memory alloy; pseudoelasticity; wear resistance; electron beam melting -
2023.8.2
【特別講演】中野先生が、異分野融合型研究開発推進支援事業シンポジウム～3次元造形がもたらす医療革新にて特別講演を行いました。
3次元金属積層造形の最前線と骨基質配向性を考慮した脊椎スペーサーへの臨床応用、特別講演２、
「異分野融合型研究開発推進支援事業シンポジウム～3次元造形がもたらす医療革新」
令和5年8月2日（水）13：00～16：30、LINK-J ライフサイエンスハブウエスト
ポスターはこちら
【プログラム】
13：00～ 開会挨拶 江口 英利｜大阪大学医学部附属病院 未来医療開発部部長
大阪大学橋渡し拠点 拠点長
13：05～ 【 特別講演１ 】
異分野融合シーズ開発への期待と文部科学省の取組み
奥 篤史 ｜文部科学省 研究振興局 ライフサイエンス課 課長
【 特別講演２ 】
３次元金属積層造形の最前線と骨基質配向性を考慮した脊椎スペーサーへの臨床応用
中野 貴由｜大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 教授
大阪大学大学院工学研究科附属異方性カスタム設計・
AM研究開発センター 教授・センター長（兼任）
14：05～ 【 第一部：カスタムメイド医療機器への応用 】
カスタムメイドガイド・インプラントを用いた上肢変形矯正システムの開発実用化と今後の展望
村瀬 剛 ｜ベルランド総合病院 副院長
大阪大学大学院医学系研究科 特任准教授
３次元造形の歯科臨床での利用とその開発
吉原 久美子｜産業技術総合研究所 生命工学領域 健康医工学研究部門主任研究員
カスタムメイド医療機器の承認審査について
岩田 理沙｜医薬品医療機器総合機構（PMDA）医療機器審査第二部審査専門員
15：20～ 【 第二部：３次元組織再生への応用 】
バイオ３Dプリンタを用いた再生医療等製品の開発
秋枝 静香｜株式会社サイフューズ 代表取締役
TOPPANの3D細胞培養技術invivoid®によるアプリケーションのご紹介
北野 史朗｜凸版印刷株式会社 総合研究所 課長（プロジェクトリーダー）
大阪大学大学院工学研究科
先端細胞制御化学（TOPPAN）共同研究講座 招へい准教授
３次元軟骨構造体を用いた小児顔面醜形に対する新規治療法の開発
谷口 英樹｜東京大学医科学研究所 幹細胞治療研究センター・再生医学分野 教授
16：20～ 大阪大学未来医療センターが提供する医療機器開発支援
渡利 彰浩｜大阪大学医学部附属病院 未来医療開発部 未来医療センター特任准教授
16：25～ 閉会挨拶 名井 陽 ｜大阪大学医学部附属病院 未来医療開発部 未来医療センターセンター長
大阪大学橋渡し拠点 拠点統括 -
2023.8.1
【論文】Materials（IF＝3.4）に電子ビームコーティングによる形状記憶合金の創製に関する研究が受理されました。
Lei Wang, Masayuki Okugawa*, Hirokazu Konishi, Yuheng Liu, Yuichiro Koizumi*, Takayoshi Nakano:
Fusion of Ni Plating on CP-Titanium by Electron Beam Single-Track Scanning: Toward a New Approach for Fabricating TiNi Self-Healing Shape Memory Coating,
Materials, (2023), in press. -
2023.7.29
【受賞】M1森さんが日本バイオマテリアル学会関西ブロック第18回若手研究発表会優秀口頭発表賞を受賞しました。
○森陶子、松垣あいら、中野貴由：
椎体骨再生を目指したチタン表面構造制御による骨芽細胞・骨基質配向制御、
日本バイオマテリアル学会関西ブロック第18回若手研究発表会優秀口頭発表賞、京都大学、2023年7月29日
山岡先生、石原先生と共に
藪塚先生より賞状をいただきました
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2023.7.29
【学会】中野研メンバーが日本バイオマテリアル学会関西ブロック第18回若手研究発表会（@京都大学 吉田キャンパス）に参加しました。
○森陶子、松垣あいら、中野貴由：
椎体骨再生を目指したチタン表面構造制御による骨芽細胞・骨基質配向制御○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由：
オステオサイトの加速度流を起点とした骨配向化制御因子の解明○齊藤光郁、松垣あいら、中野貴由：
細胞間クロストークを利用したmRNAによる骨芽細胞配向化制御 -
2023.7.27
【トピックス】今年の3月修士修了の中野研卒業生全員が奨学金免除になりました。
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2023.7.27
【講演】中野先生が、第41回 日本骨代謝学会学術集会（竹内靖博会長）に参加し、2つのシンポジウム講演と1つの教育講演をしました。
●中野貴由：
骨質指標としての骨基質配向性とオステオカルシンの役割、
【シンポジウム2】 今一度見直す！骨基質から見た骨質、2023年7月27日（木）、9:00-10:30（9：45～10：07）●中野貴由：
骨質因子としての骨基質（コラーゲン／アパタイト）配向性とそれに基づく骨デバイス開発、
【教育講演１】、2023年7月27日（木）11：10～12：10●中野貴由：
金属3Dプリンティングによる椎体骨再生、
【シンポジウム６】骨軟骨再生を目指した細胞・マテリアル研究、2023年7月27日（木）16：20～17：50（16：56～17：14）
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2023.7.21
【論文】Journal of Bone and Mineral Metabolism（IF=3.3）に浜松医科大の松山先生のグループとの共同研究の成果が受理されました。Cckbr欠損マウスにおけるアパタイト配向性の低下を解明しています。
Yuki Mihara, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takao Omura, Yu Yamato, Tomohiro Yamada, Ayako Okamoto, Yukihiro Matsuyama*, Takayoshi Nakano*:
Deterioration of apatite orientation in the cholecystokinin B receptor gene (Cckbr)-deficient mouse femurs,
Journal of Bone and Mineral Metabolism, (2023), accepted. -
2023.7.21
【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
ビアガーデン（＠千里阪急ホテル）にて就職内々定お祝い会を行いました。
M2の皆さん、おめでとうございます！
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2023.7.21
【論文】JALCOM（IF＝６）に韓国POSTECHのグループとの共同研究の論文が掲載されました。
Jungwan Lee, Hyojin Park, Sujung Son, Takayoshi Nakano, Hyoung Seop Kim:
Strong yet strain-hardenable equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloys by dynamic heterostructuring,
Journal of Alloys and Compounds, (2023), 171469.
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171469PDFはこちら
ABSTRACT
Heterostructuring gives solutions to achieve better mechanical performance of metallic materials. For instance, partial static recrystallization by short-term annealing induces bimodal grain size distribution. Distinct from the well-studied 'static heterostructuring' by cold rolling followed by annealing, this study introduces 'dynamic heterostructuring' by hot rolling. Dynamic recrystallization (DRX) during the hot rolling as a softening mechanism leaves room for dislocation accumulation. With the expectations of enhanced strain hardening of the as-rolled materials with the aid of the DRX, we monitored tensile responses of the as-hot-rolled equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloys (HEAs). Among the hot rolling temperatures from 800 ℃ to 900 ℃ with a thickness reduction ratio of 78.6% for the HEAs, the hot rolling at 850 °C results in a bimodal grain size distribution, i.e., partial DRX. It comprises relatively fine DRXed grains and coarse unrecrystallized grains: the latter is harder than the DRXed ones with relatively low dislocation density. The microstructural heterogeneity results in uniform elongation of ~13% due to the accumulation of dislocations at the grain boundaries inside the soft DRXed grains. This endows the as-hot-rolled single-phase HEAs with strain hardenability without the aid of phase transformation, deformation twinning, or precipitates. In addition, the hot-rolled HEAs with high dislocation density have doubled yield stresses of those of conventionally cold-rolled and annealed counterparts. Considering the industrial benefits of the simplified thermo-mechanical control processes, this work extends the academic and practical value of DRX by dynamic heterostructuring through annealing-free hot-rolling. -
2023.7.20
【論文】JALCOM（IF＝６）に韓国POSTECHのグループとの共同研究の論文が受理されました。
Jungwan Lee, Hyojin Park, Sujung Son, Takayoshi Nakano, Hyoung Seop Kim:
Strong yet strain-hardenable equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloys by dynamic heterostructuring,
Journal of Alloys and Compounds, (2023), in press. -
2023.7.19
【新聞】日刊工業新聞にAM研究会に関する記事「AM研究会、3Dプリンター産業化へ 学会発足まで2年」が掲載されました。
AM研究会、3Dプリンター産業化へ 学会発足まで2年：日刊工業新聞、2023年7月19日、4面、総合/国際/商社欄
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2023.7.19
【解説】Materials Transactions（IF＝1.2）に「デジタル時代における金属積層造形による組織制御と機能発現」に関する解説が受理されました。
Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki:
Review－Microstructure Control and Function Expression Using Metal 3D Additive Manufacturing in the Digital Age,
Materials Transactions, (2023), in press. -
2023.7.19
【卒業アルバム】2023年度中野研卒業アルバムを撮影しました。
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2023.7.18
【論文・解説】スマートプロセス学会誌 Vol.12 No.4 2023（2023年7月）特集「環境エネルギー分野で活躍する3Dプリンティング技術」に中野研の解説6報と論文1報が掲載されています。
【解説】
●趙 研、安田弘行、竹山雅夫、中野貴由：
ジェットエンジン軽量化に向けたβ相含有TiAl合金の3Dプリンティング技術,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 142-149.
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●當代光陽、趙 研、安田弘行、上田 実、竹山雅夫、中野貴由：
PBF-EB/Mによるタービンブレード用TiAl 合金へのバンド状組織形成と室温延性の改善,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 158-162.
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●Ozkan GOKCEKAYA, Takuya ISHIMOTO, Takayoshi NAKANO:
Crystallographic Lamellar Texture Formation and Enhanced Mechanical Properties via Lamellar Interface in Ni-based Inconel 718 Fabricated by Laser Powder Bed Fusion,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 163-167.
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●小泉雄一郎、奥川将行、柳 玉恒、福島希真、佐藤和久、石本卓也、中野貴由:
ステンレス鋼の粉末床溶融結合式付加製造における溶融・凝固・組織形成,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 180-187.
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●小笹良輔、中野貴由:
BCC型生体用ハイエントロピー合金（BioHEAs）の設計と開発,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 208-214.
PDFはこちら
●高橋広幸、渡邊稜太、Hoffmann Ilona、横田勝彦、中島義雄、伊東 学、中野貴由:
金属積層造形法による骨基質配向化誘導を可能とした脊椎固定用デバイスの開発と製品化,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 215-218.
PDFはこちら
【研究論文】
●松垣あいら・松坂匡晃・田中健嗣・三浦涼靖・大原秀真・丹羽陽一朗・小笹良輔・Gokcekaya Ozkan・中野貴由:
生体環境適用に向けた3Dプリンティングによる骨細胞制御,
スマートプロセス学会誌、12 [4], (2023), 225-228.
PDFはこちら -
2023.7.14
【論文】レーザ積層造形法において作製されたβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金において、陽電子消滅法と計算機シミュレーションによって、Moの存在によって熱平衡空孔が凍結されにくいことが世界で初めて証明され、Additive Manufacturing Letters誌にOA論文として掲載されました。
Masataka Mizuno*, Kazuki Sugita, Kousuke Do, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Araki:
Stability of vacancies in β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy fabricated via laser powder bed fusion,
Additive Manufacturing Letters, 7, (2023), 100162; 1-7.
https://doi.org/10.1016/j.addlet.2023.100162
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Abstract
The structural instability in the β-type titanium alloys could affect the stability of vacancies. The stability of vacancies in a β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy, fabricated via laser powder bed fusion (LPBF), was investigated using positron annihilation spectroscopy and first-principles calculations. The observed positron lifetimes were close to the experimental and calculated bulk lifetime of Ti-15Mo-5Zr-3Al, which indicates that vacancies were not detected in Ti-15Mo-5Zr-3Al by positron lifetime measurements. Therefore, for the first time, it has been confirmed that quenched-in vacancies are not introduced in the LPBF-manufactured β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al despite the fast cooling rate in LPBF process. This feature is preferable for the structural stability in biomedical and industrial applications. The calculated atomic displacement from the ideal bcc lattice positions decreased in β-type Ti-Mo alloys with increasing Mo concentration, indicating that the bcc structure was stabilized by the added Mo. The calculated vacancy formation energies of Ti atoms in β-type Ti-14.5Mo and Ti-27.0Mo alloys exhibited an increasing trend with an increasing number of neighboring Mo atoms. Mo atoms also increased the migration energies of the neighboring paths of vacancies. The calculated results for Ti-15Mo-5Zr-3Al suggest that, while the bcc structure was stabilized by the Mo atoms in Ti-15Mo-5Zr-3Al, the migration and formation energies were still low enough for the diffusion of vacancies. -
2023.7.13
【論文】聴覚脳幹反応の閾値の定量化を決定した論文がInternational Journal of Molecular Sciences（IF=5.6）にOA論文として掲載されました。
Kenji Tanaka, Shuma Ohara, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki*, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Yukiko Kuroda, Koichi Matsuo, Takayoshi Nakano*:
Quantitative threshold determination of auditory brainstem responses in mouse models,
International Journal of Molecular Sciences, 24(14), (2023), 11393; 1-12.
https://doi.org/10.3390/ijms241411393論文はこちら
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Abstract
The auditory brainstem response (ABR) is a scalp recording of potentials produced by sound stimulation, and is commonly used as an indicator of auditory function. However, the ABR threshold, which is the lowest audible sound pressure, cannot be objectively determined since it is determined visually using a measurer, and this has been a problem for several decades. Although various algorithms have been developed to objectively determine ABR thresholds, they remain lacking in terms of accuracy, efficiency, and convenience. Accordingly, we proposed an improved algorithm based on the mutual covariance at adjacent sound pressure levels. An ideal ABR waveform with clearly defined waves I-V was created; moreover, using this waveform as a standard template, the experimentally obtained ABR waveform was inspected for disturbances based on mutual covariance. The ABR testing was repeated if the value was below the established cross-covariance reference value. Our proposed method allowed more efficient objective determination of ABR thresholds and a smaller burden on experimental animals.
Keywords:
auditory brainstem responses (ABR); auditory function; ABR threshold; correlation coefficient; cross-covariance -
2023.7.13
【新聞】日刊工業新聞に当研究室の関連記事「阪大、シミュレーション技術開発 3Dプリンターで単結晶・多結晶を作り分け」が掲載されました。
阪大、シミュレーション技術開発 3Dプリンターで単結晶・多結晶を作り分け：日刊工業新聞、2023年7月13日朝刊、24面、科学技術・大学欄
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2023.7.13
【新聞】電波新聞に中野先生が委員長を務めるAM研究会の記事「AM研究会「第4回委員会」開催 モノづくりの活性化を学から支援」が掲載されました。
AM研究会「第4回委員会」開催 モノづくりの活性化を学から支援：電波新聞、2023年7月13日、9面、ロボティックス欄
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2023.7.11
【論文】聴覚脳幹反応の閾値の定量化を決定した論文がInternational Journal of Molecular Sciences（IF=5.6）にOA論文として受理されました。
Kenji Tanaka, Shuma Ohara, Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki*, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Yukiko Kuroda, Koichi Matsuo, Takayoshi Nakano*:
Quantitative threshold determination of auditory brainstem responses in mouse models,
International Journal of Molecular Sciences, (2023), in press. -
2023.7.10
【特別講演会】OUICPプログラムで中野研究室に短期滞在されているDr. Shariff先生の特別講演会を行いました。
Dr. Khairul Anuar Shariff
Universiti Sains Malaysia (USM)
"Recent research progress in bioceramics: My Own Perspectives."
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2023.7.10
【論文】レーザ積層造形法において作製されたβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金において、陽電子消滅法と計算機シミュレーションによって、Moの存在によって熱平衡空孔が凍結されにくいことが世界で初めて証明され、Additive Manufacturing Letters誌にOA論文として受理されました。
Masataka Mizuno*, Kazuki Sugita, Kousuke Do, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Araki:
Stability of vacancies in β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy fabricated via laser powder bed fusion,
Additive Manufacturing Letters, (2023), in press. -
2023.7.7
【論文】Journal of Functional Biomaterials（IF＝4.901）に矯正用アンカースクリュー周囲の歯槽骨微細構造に関する東京歯科大との共同研究論文がOA論文として公開されました。
Keisuke Okawa, Satoru Matsunaga*, Norio Kasahara, Masaaki Kasahara, Chie Tachiki, Takayoshi Nakano, Shinichi Abe, Yasushi Nishii:
Alveolar Bone Microstructure Surrounding Orthodontic Anchor Screws with Plasma Surface Treatment in Rats,
Journal of Functional Biomaterials, 14(7), (2023), 356: 1-12.
https://doi.org/10.3390/jfb14070356
論文はこちら
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Abstract
A lateral load was applied to anchor screws that had undergone surface treatment, and the structure, cellular dynamics, and quality of the bone surrounding anchor screws were analyzed to investigate the effect of this surface treatment on the peri-implant jawbone. In addition, bone microstructural characteristics were quantitatively evaluated for each site of loading on the bone around the anchor screw. Rats were euthanized after observation on days 3, 5, or 7, and bone quality analyses were performed. Bone-implant contact rate increased more rapidly at an early stage in the treated surface group than in the untreated surface group. Bone lacuna morphometry showed that the measured values adjacent to the screw at the screw neck on the compressed side (A) and at the screw tip on the uncompressed side (D) were significantly lower than those at the screw tip on the compressed side (B) and at the screw neck on the uncompressed side ©. Collagen fiber bundle diameter showed that the measured values adjacent to regions A and D were significantly higher than those at regions B and C. Anchor screw surface activation facilitates initial bone contact of the screw, suggesting that early loading may be possible in clinical practice.
Keywords
bone quality; biological apatite orientation; collagen fiber; miniscrews; horizontal loading -
2023.7.5
【論文】Journal of Functional Biomaterials（IF＝4.901）に矯正用アンカースクリュー周囲の歯槽骨微細構造に関する東京歯科大との共同研究論文が受理されました。
Keisuke Okawa, Satoru Matsunaga*, Norio Kasahara, Masaaki Kasahara, Chie Tachiki, Takayoshi Nakano, Shinichi Abe, Yasushi Nishii:
Alveolar Bone Microstructure Surrounding Orthodontic Anchor Screws with Plasma Surface Treatment in Rats,
Journal of Functional Biomaterials, (2023), in press. -
2023.7.1
【受賞】D3渡邊さんが第43回日本骨形態計測学会 若手研究者賞を受賞しました。
〇渡邊 稜太、伊東 学、高橋 広幸、松垣 あいら、海渡 貴司、岡田 誠司、松山 幸弘、松本 守雄、種市 洋、横田 勝彦、中島 義雄、中野 貴由：
金属積層造形法により作製した配向化微細構造（HTS）による骨基質異方性制御と骨癒合性向上、
第43回日本骨形態計測学会 若手研究者賞
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2022.12.27
【M1発表会】M1発表会が行われました。
中野研は5名が無事に発表を終えました。お疲れ様でした。
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2022.12.26
【論文】MDPIのMaterials（IF=3.748）にOA論文として論文が掲載されました。
Kazuhisa Sato*, Shunya Takagi, Satoshi Ichikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Microstructure and Solute Segregation Around the Melt Pool Boundary of Orientation-Controlled 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Laser Powder Bed Fusion,
Materials, 16(1), (2023), 218; 1-10.
DOI: https://doi.org/10.3390/ma16010218PDFはこちら
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2022.12.23
【論文】MDPIのMaterials（IF=3.748）にOA論文として論文が受理されました。
Kazuhisa Sato*, Shunya Takagi, Satoshi Ichikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Microstructure and Solute Segregation Around the Melt Pool Boundary of Orientation-Controlled 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Laser Powder Bed Fusion,
Materials, In press. -
2022.12.20
【忘年会】2019年以来、3年越しの中野研忘年会を行いました。年末定例報告会も同時に実施しました。今年の楽しかったことだけを記憶にとどめて、来年も皆で力を合わせて良い一年といたしましょう。
（撮影時のみマスクを外しました）
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2022.12.20
【論文】Materials Science and Engineering A（IF=6.044）にCo-Cr-W-Ni alloyのステント用材料の力学特性に関する論文が掲載されました。
Shunsei Takeda, Kosuke Ueki*, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Improvement of mechanical properties of Co-Cr-W-Ni alloy tube suitable for balloon-expandable stent applications through heat treatment,
Materials Science and Engineering A, 862, (2023), 144505 :1-11.論文はこちら
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2022.12.16
【新聞】日経産業新聞に「3Dプリンターで人工骨素材」の記事が掲載されました。CREST ナノ力学領域「カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～」の研究成果です。
3Dプリンターで人工骨素材、日経産業新聞、12月16日、7面イノベーション欄
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2022.12.13
【論文】Materials Science and Engineering A（IF=6.044）にCo-Cr-W-Ni alloyのステント用材料の力学特性に関する論文が受理されました。
Shunsei Takeda, Kosuke Ueki*, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Improvement of mechanical properties of Co-Cr-W-Ni alloy tube suitable for balloon-expandable stent applications through heat treatment,
Materials Science and Engineering A, (2022), in press. -
2022.12.11
【講演】中野研メンバーが第5回第７分野講演会（オンライン開催）にてポスター発表を行いました。
B4齊藤さんが最優秀賞、
M2 GUPTA君、三浦君、M1木澤君、百歩君、大原君、B4朝倉君、田中君が優秀賞を受賞しました。齊藤光郁：
mRNAによる細胞・骨基質配向化モデルの構築
日本金属学会第5回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催GUPTA MRIDUL：
PBF-LBにより造形した銅合⾦の電気特性変化
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催三浦涼靖：
⾻配向化誘導のためのインプラント設計
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催⽊澤 雄太：
PBF-LBを⽤いた超⾼温⽤シリサイドの結晶集合組織制御と⾼靭性化
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催百歩 明：
新規⽣体⽤ハイエントロピー合⾦の設計と創製
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催⼤原 秀真：
⽿⼩⾻アパタイト配向化による聴覚機能制御機序
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催朝倉光平：
LPBFによるFCC基超合⾦中への⾃⼰組織化界⾯形成と⾼強度化
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催⽥中謙次：
⽣理活性物質による⽿⼩⾻配向化・聴覚機能⽀配機構
日本金属学会第5回第7分野講演会優秀ポスター賞、2022年12月11日、オンライン開催 -
2022.12.10
【講演】第41回整形外科バイオマテリアル研究会（松峯昭彦会長）で中野先生が招待講演をしました。
中野貴由：
材料工学に基づく骨基質配向性と金属3Dプリンティングによる脊椎スペーサーへの展開、
整形外科バイオマテリアル研究会～人によりそう生体材料の開発と応用の最前線～、
生体関連セラミックス検討会共同シンポジウム、福井パピリンホール、2022年12月10日（土）9:10～（招待講演） -
2022.12.8
【新聞】日刊工業新聞に「3D造形で骨代替材 阪大が開発 インプラント向け」の記事が掲載されました。 CREST ナノ力学領域「カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～」の研究成果です。
3D造形で骨代替材 阪大が開発 インプラント向け、 日刊工業新聞、12月8日朝刊、21面科学技術・大学欄
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2022.12.8
【論文】骨配向化誘導可能な椎体間スペーサーの実証に関する論文が「The Spine Journal」に受理されました。北海道医療センター、獨協医科大、慶応大医学部、浜松医科大学、阪大医学部、帝人ナカシマメディカルとの共同研究の成果です。
Aira Matsugaki, PhD, Manabu Ito, MD, PhD, Yoshiya Kobayashi, Meng, Tadaaki Matsuzaka, Meng, Ryosuke Ozasa, PhD, Takuya Ishimoto, PhD, Hiroyuki Takahashi, PhD, Ryota Watanabe, Meng, Takayuki Inoue, PhD, Katsuhiko Yokota, BA, Yoshio Nakashima, Meng, Takashi Kaito, MD, PhD, Seiji Okada, MD, PhD, Takao Hanawa, PhD, Yukihiro Matsuyama, MD, PhD, Morio Matsumoto, MD, PhD, Hiroshi Taneichi, MD, PhD, Takayoshi Nakano*, PhD:
Innovative design of bone quality-targeted intervertebral spacer: Accelerated functional fusion guiding oriented collagen/apatite microstructure without autologous bone graft,
The Spine Journal, 2022, in press. -
2022.12.7
【新聞】日本経済新聞 電子版 に「3Dプリンターで人工骨素材 大阪大学、合金強く 柔軟に」の記事が掲載されました。 CRESTナノ力学領域「カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ ～」の研究成果です。
3Dプリンターで人工骨素材 大阪大学、合金強く柔軟に：日本経済新聞 電子版、環境エネ・素材欄、2022年12月7日
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC0761X0X01C22A2000000/
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2022.12.3
【講演】Japan Bone Academy 2022にて中野先生が講義を行いました。
Takayoshi Nakano:
Preferential Degree of Collagen/Apatite as a Bone Quality Index and the Stress Response,
Lecture 5, Japan Bone Academy 2022, web, 2022, Dec. 23, (invited lecture).プログラムはこちら
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2022.12.1
【AMセンター解説】ふぇらむに大阪大工金属AMセンターの紹介記事が掲載されました。
大阪大金属AMセンター：
金属積層造形～新たな可能性への挑戦,
ふぇらむ, 27 [12], (2022), pp. 820-823.PDFはこちら
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2022.12.1
【解説】ふぇらむに中野研に関係する2つの解説が掲載されました。
安田弘行、趙研、當代光陽、中島広豊、竹山雅夫、中野貴由：
航空機ジェットエンジン用TiAl合金の電子ビーム積層造形,
ふぇらむ, 27 [12], (2022), pp. 913-919.
PDFはこちら小笹良輔、柳谷彰彦、山﨑 徹、中野貴由：
銅系材料へのレーザ粉末床溶融結合の適用と課題,
ふぇらむ, 27 [12], (2022), pp. 929-935.
PDFはこちら -
2022.11.30
【論文】LPSO構造を含むMg合金の強化機構に関する統一的理解に関する研究がMaterials Transactions誌に受理されました。
Koji Hagihara*, Toko Tokunaga, Kazuki Yamamoto, Michiaki Yamasaki, Tsuyoshi Mayama, Takumi Shioyama, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Unified Understanding of Strengthening Mechanisms Acting in Mg/LPSO Two-Phase Extruded Alloys with Varying LPSO Phase Volume Fraction,
Materials Transactions, 64 [4], (2023).
DOI: https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-MD2022002 -
2022.11.30
【書籍】中野先生が分担執筆したテクノロジー・ロードマップ 2023-2032 全産業編（日経BP）が発行されました。
中野貴由：第10章：材料/製造 10-7 3Dアディティブ・マニュファクチャリング（3D-AM）、テクノロジー・ロードマップ 2023-2032 全産業編、日経BP、(2022), pp.396-399.
PDFはこちら
■ 著者：出川 通（テクノ・インテグレーション代表取締役社長）、他100名
■ 2022年11月30日発行
■ レポート：A4判、608ページ
■ 価格
・書籍とオンラインサービスのセット：990,000円（10％税込）
・書籍のみ：660,000円（10％税込）
■ 発行：日経BP
■ 担当：第10章：材料/製造 10-7 3Dアディティブ・マニュファクチャリング（3D-AM）
■ HP： https://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/ -
2022.11.29
【論文】 抗菌性Cuを添加したHA/TiO₂コーティングの効果に関する研究が、Materials Engineering and Performance（IF=2.036）に掲載されました。
Jiawei Yang, Qiang Li, Junjie Li, Jinshuai Yang, Ran Zhang, Mitsuo Niinomi*, Takayoshi Nakano:
Antibacterial Cu-doped HA/TiO2 bioactive ceramic composite coating with enhanced adhesion on pure Ti,
Materials Engineering and Performance, (2022), online.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11665-022-07541-6Abstract
Cu-doped hydroxyapatite (HA)/TiO2 (CuHA/TiO2) bioactive ceramic composite coatings were prepared on Ti surfaces using an electrochemical method to enhance their adhesion and antibacterial properties. The obtained coatings were characterized by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and x-ray photoelectron spectroscopy, while their adhesion was measured using a scratch test. The maximum adhesion between the TiO2 layer and the substrate was 39.8 ± 2.6 N at an anodizing voltage of 180 V. Subsequently, the CuHA coatings were successfully deposited on the TiO2 layers and grown outward along TiO2 pores (during this process, Cu atoms are doped into the HA structure in the form of Cu2+ ions). The CuHA adhesion to the TiO2 layer was 26.3 ± 1.9 N, indicating that the TiO2 interlayer significantly enhanced the bonding of CuHA to the substrate. Furthermore, the fabricated CuHA/TiO2 coatings produced a strong antibacterial effect on Escherichia coli and Staphylococcus aureus species, exhibited high biocompatibility, and promoted the proliferation of MC3T3-E1 cells. -
2022.11.29
【プレスリリース】中野先生を研究代表者とするCREST（【ナノ力学領域】カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～）の研究成果「あたかも生体骨のような新材料 バイオハイエントロピー合金×レーザ金属３Dプリンティングで実現 超高強度・高加工性・低弾性・生体親和性を同時発現可能な新技術―原子レベルのナノ結合がマクロな材料特性を決める「ナノ力学」の仕組み解明へ―」について、大阪大学よりプレスリリースしました。
プレスリリースの内容はこちら
本研究成果は、Taylor & Francis発刊の速報誌「Materials Research Letters」誌（IF＝8.516、CiteScore＝13.6）に、11月29日23時（日本時間）に公開されました。
Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Yuki Nishikawa, Yong Seong Kim, Aira Matsugaki, Ryosuke Ozasa, Markus Weinmann, Christoph Schnitter, Melanie Stenzel, Hyoung Seop Kim, Yoshitsugu Miyabayashi, Takayoshi Nakano*:
Novel single crystalline-like non-equiatomic TiZrHfNbTaMo bio-high entropy alloy (BioHEA) developed by laser powder bed fusion,
Materials Research Letters, (2023), 11, 274-280.
DOI: https://doi.org/10.1080/21663831.2022.2147406 -
2022.11.28
1月20日（金）にAM研究会の第２回ミーティングをハイブリッド開催（東京現地およびオンライン）いたします。
今回は、第一部：AMを取り巻く世界情勢と日本の世界戦略を中心とした講演、第二部：参加者による名刺交換会の２部構成を予定しております。第一部では、3D金属プリンター世界シェア第3位の株式会社ニコン代表取締役 兼 社長執行役員 馬立稔和氏をはじめ、AMを取り巻く世界情勢ならびに日本の世界戦略に関する複数の講演を予定しております。第二部では、名刺交換会を実施いたします。ご参加の皆様のネットワーク構築・交流の場としてぜひご活用いただけますと幸いです。情報のアップデートについては追ってAM研究会HPにて公開させていただきます。
お申込期日：2023年1月5日（木）
参加費支払い期日：2023年1月12日（木）（第二部ご参加の方のみ必要）
◆2022年度AM研究会 第２回ミーティング◆
主 催：AM研究会
日 時：2023年1月20日（金）第一部14：00～17：00（開場：13：30）、第二部17：00～19：00（予定）
開催形式：対面形式とWeb形式（WebEx）のハイブリッド開催
定 員：150名（対面参加）※コロナ禍のため対面参加の方の人数を制限することがございます。
現地会場：ベルサール六本木グランドコンファレンスセンター（第一部：9階Room A + B、第二部：9階Room I）
オンライン参加：自動返信メール内のURLよりご参加ください。
参 加 費：無料（第一部のみ参加、オンライン参加の方）、8000円（第二部参加の方）
お申込期日：2023年1月5日（木）
参加費支払い期日：2023年1月12日（木）（第二部参加の方のみ）
▲お問い合わせ先：AM研究会事務局
〒565-0871 大阪府吹田市山田丘2-1, R2-717（大阪大学大学院工学研究科内）
Emai: additive.manufacturing@mat.eng.osaka-u.ac.jp／Tel: 06-6879-4757
大阪大学 助教・小笹良輔、秘書（水・金）・寺澤弥生
株式会社シグマクシス・桐原慎也、和田峻一、五十嵐由華 -
2022.11.28
【講演】中野先生がMRS Fall Meeting (Boston)で金属間化合物のAMに関する招待講演を行いました。
Takayoshi NAKANO:
Control of Crystallographic Texture in Metal Powder Bed Fusion Additive Manufacturing of Intermetallics and the Related Superalloys,
Structural Intermetallics II (*SF07.02.01), Frontiers of Intermetallics Science for Structural and Functional Materials Design
Nov 28th Monday PM, Time: 13:30-14:00 -
2022.11.23
【新聞】日刊工業新聞に「ニッケル単結晶 3D造形」に関する記事が掲載されました。
ニッケル単結晶 3D造形 高強度部品開発向け、 日刊工業新聞、11月23日朝刊、19面科学技術・大学欄
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2022.11.21
【講演】第44回日本バイオマテリアル学会（2022年11月21日〜22日@タワーホール船堀（東京））に参加しています。
〇松垣あいら、田中健嗣、中野貴由
骨機能化誘導のためのチタン表面構造による間葉系幹細胞制御〇松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
オステオサイトの流体加速度感受に基づく骨配向化を介した機能適応◯炭崎晴香、上田正人、松垣あいら、中野貴由
可視光応答型セラミック半導体膜における細胞接着〇Yuanjiaozi Li，Eiichi Sawaragi，Michiharu Sakamoto，Takashi Nakano，Hiroki Yamanaka，Itaru Tsuge，Yasuhiro Katayama，Kumiko Matsuno，Yasuhiko Tabata，Naoki Morimoto
Investigation of the potential of gelatin hydrogel nonwoven fabrics(Genocel®)as a novel skin substitute in murine models
（写真撮影時のみマスクを外しました）
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2022.11.15
【講演】M2のGupta君、西川君、真鍋君がスマートプロセス学会 2022年度学術講演会（@パナソニックリゾート大阪）で発表を行いました。
⻄川侑希、⽯本卓也、⼩笹良輔、永瀬丈嗣、中野貴由：
L-PBF法による急冷凝固に基づく⽣体⽤ハイエントロピー合⾦の組織制御と⾼機能性付与真鍋光喜、⽯本卓也、恵久春佑寿夫、中野貴由、佐藤和久、森貞好昭、藤井英俊：
レーザ粉末床溶融結合を⽤いて作製したAl合⾦板材の摩擦撹拌接合部の組織と⼒学特性GuptaMridul、⼩笹良輔、⽯本卓也、中野貴由、柳⾕彰彦、上⽥正⼈、野村直之：
L-PBF法による銅合⾦の創製と導電率変化 -
2022.11.15
【受賞】【講演】中野研の解説論文がスマートプロセス学会 Best Review Paper賞を受賞し、小笹先生が受賞講演を行いました。
小笹良輔、石本卓也、松垣あいら、中野貴由：
Additive Manufacturing の歩みとレーザビーム粉末床溶融結合法の基礎、
一般社団法人スマートプロセス学会 2022年度学術講演会 Best Review Paper賞 受賞記念講演-24、2022年11月15日（火）13:15～13:30、パナソニックリゾート大阪
「スマートプロセス学会誌, 10(4), (2021), 131-136.」に対する受賞。
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2022.11.14
【書籍】中野先生が分担執筆したテクノロジー・ロードマップ 2023-2032 全産業編（日経BP）が2022年11月30日に発行されます。
■ 著者：出川 通（テクノ・インテグレーション代表取締役社長）、他100名
■ 2022年11月30日発行
■ レポート：A4判、608ページ
■ 価格
・書籍とオンラインサービスのセット：990,000円（10％税込）
・書籍のみ：660,000円（10％税込）
■ 発行：日経BP
■ 担当：第10章：材料/製造 10-7 3Dアディティブ・マニュファクチャリング（3D-AM）
■ HP： https://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/ -
2022.11.8
【論文】Regenerative Biomaterials（IF＝5,763）に海綿骨微小環境をin vitroで再現した研究がOA論文として受理されました。
Koichi Kadoya, Emilio Satoshi Hara, Masahiro Okada, Yu Yang Jiao, Takayoshi Nakano, Akira Sasaki, Takuya Matsumoto*:
Fabrication of initial trabecular bone inspired three-dimensional structure with cell membrane nanofragments,
Regenerative Biomaterials, (2022), 1-24
DOI: https://doi.org/10.1093/rb/rbac088 -
2022.11.4
【解説】レーザ加工学会誌10月号に当研究室の機械的性質の異方性／等方性を制御できる金属3Dパズル構造体に関する解説が掲載されました。
福田英次, 池尾直子, 松垣あいら, 石本卓也, 中野貴由:
機械的性質の異方性／等方性を制御できる金属3Dパズル構造体の開発,
レーザ加工学会誌, 29 [3], (2022), 181-183.PDFはこちら
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2022.10.30
【PJ会議】Crestナノ力学AM中野チームの対面会議を三浦半島で行いました。
2日間の濃いDiscussionを行い、充実した会議となりました。着実に成果を挙げることができています。
今回集合したメンバー全員にて（写真撮影時のみマスクを外しました）
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2022.10.28
【解説】チタン誌に当研究室の解説が掲載されました。
小笹良輔：
レーザ粉末床溶融結合を用いたチタン含有生体用ハイエントロピー合金（BioHEAs)の創製,
チタン、Vol.70[4], (2022), pp.2(290).PDFはこちら
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2022.10.27
【講演】中野先生が日本金属学会会長として韓国金属学会秋期講演大会を訪問し、plenary talkと総会での会長挨拶を行いました。
Takayoshi Nakano* (Osaka University):
Control of Microstructure and Crystallographic Texture in Powder Bed Fusion Additive Manufacturing of Ti-base Alloys Containing Titanium Aluminides,
KIMM 2022 Fall Meeting, Symposium on Gamma Titanium Aluminides, 2022.10.27(Thu.) Time: 09:00-09:35, Room: 303, ICC Jeju, Jeju, Korea [Plenary talk]
KIMM秋期講演大会会場
中野先生の講演の様子
尊敬するProf. Myung-Hoon Oh先生（右）と次期韓国金属学会（KIMM）会長のProf. Je-Hyun Lee先生（左）とともに
KIMMで紹介される中野JIMM会長
総会で金属学会会長として韓国語で挨拶する中野先生
総会で金属学会会長として韓国語で挨拶する中野先生（拡大）
挨拶後
Korea UniversityのProf. Joonho Lee先生（田中研出身）とともに
現KIMM会長のLee, Hyuck Mo先生とともに
PoscoのCEOのHag－Dong KIM副社長とともに
KIMMのexcutive committeeメンバーとともに
今回の会長訪問のお手伝いをいただいた中野研卒業生の李志旭さん（韓国経済産業省）（中）、山村JIMM事務局長（右）とともに
今回の韓国金属学会訪問をサポートくださったJIMM事務局長とともに
山根研時代の大先輩で面倒をいつも見てもらったSKKUのJUNG先生とお会いしました。KIITのKIM先生もご一緒していただきました。
副会長で共同研究しているProf. Hyoung-Seop KIM先生とともに
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2022.10.26
【論文】ホウ素化ハイドロキシアパタイトが骨芽細胞との強い親和性を示すことを見出した国際共同研究に関する論文が、Ceramics International（IF=5.532）にOA論文として掲載されました。
Ozkan Gokcekaya, Celaletdin Ergun*, Thomas J. Webster, and Takayoshi Nakano:
Influence of precursor deficiency sites for borate incorporation on the structural and biological properties of boronated hydroxyapatite,
Ceramics International, (2022),
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.232論文はこちら
Abstract
The biological properties of hydroxyapatite (HA) are significantly influenced by its compositional characteristics especially doping elements and/or Ca/P ratio, which can be altered by precursor chemistry. In this study, a group of boronated (B-incorporated) hydroxyapatite (BHA) was synthesized using a precipitation method by setting the Ca/P ratio to the stoichiometric value of HA (1.67), while altering the precursor chemistry by adjusting either (Ca + B)/P (Ca-deficient precursor, BC) or Ca/(P + B) (P-deficient precursor, BP). After heat-treatment, the partial decomposition of the BC was observed, forming tricalcium phosphate as the byproduct, however, the BP showed phase stability at all temperatures. The B-ionic species in the form of (BO2)− and (BO3)3− were incorporated into the HA structure at the (PO4)3− and (OH)− positions, respectively. The incorporation of the B species also facilitated the incorporation of (CO3)2− groups specifically in the BPs. This is the first finding on BHA reporting that preferential (CO3)2− incorporation depends on the precursor chemistry used. As a result, osteoblast adhesion was superior on the BPs compared to pure HA owing to the carbonated structure, increasing cell spreading area. As such, this in vitro study highlighted that the present P-deficient precursor approach for synthesizing BHA improved biocompatibility properties and should, thus, be further considered for the next-generation of improved orthopedic applications. -
2022.10.24
【研究会】関西大の上田研、大阪大AMセンター、中野研による合同研究会を行いました。
合同研究会後の情報交換会にて（写真撮影時のみマスクを外しました）
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2022.10.19
【論文】ホウ素化ハイドロキシアパタイトが骨芽細胞との強い親和性を示すことを見出した国際共同研究に関する論文が、Ceramics International（IF=5.532）に受理されました。
Ozkan Gokcekaya, Celaletdin Ergun*, Thomas J. Webster, and Takayoshi Nakano:
Influence of precursor deficiency sites for borate incorporation on the structural and biological properties of boronated hydroxyapatite,
Ceramics International, (2022), in press. -
2022.10.17
【ヒット数】中野研のHPのヒット数が350000件を突破しました。
中野研のHPのヒット数が350000件を突破しました。
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2022.10.14
【論文】Science and Technology of Advanced Materials (STAM)(IF=7.821)に一方向制御Mg/LPSO合金のキンクバンドの形成に関する論文がOA論文として受理されました。
Toko Tokunaga, Koji Hagihara*, Michiaki Yamasaki, Tsuyoshi Mayama, Kazuki Yamamoto, Hiroki Narimoto, Taiki Kida, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Kink-band formation in the directionally-solidified Mg/LPSO two-phase alloys,
Science and Technology of Advanced Materials (STAM), (2022), in press. -
2022.10.7
【講演】中野先生が、東京医科歯科大学で「骨質指標としてのコラーゲン／アパタイト配向性と骨医療デバイスへの応用」に関して講義を行いました。丸川恵理子教授に招待いただきました。
中野貴由：
骨質指標としてのコラーゲン／アパタイト配向性と骨医療デバイスへの応用、
東京医科歯科大学、2022年10月7日17：30～19：30（招待講演） -
2022.10.1
【論文】Tfam-cKOマウスにおける自然骨折の原因が、骨芽細胞の分化・成熟阻害、それに続くアパタイトの配向性が低下であることを証明した研究が、Journal of Bone and Mineral Metabolism (JBMM)（IF=3.0）に掲載されました
Hiroki Yoshioka, Shingo Komura, Norishige Kuramitsu, Atsushi Goto, Tomoka Hasegawa, Norio Amizuka, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Yuuki Imai, Haruhiko Akiyama*:
Deletion of Tfam in Prx1 Cre expressing limb mesenchyme results in spontaneous bone fractures,
Journal of Bone and Mineral Metabolism, 40, (2022), 839-852.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00774-022-01354-2Abstract
Introduction: Osteoblasts require substantial amounts of energy to synthesize the bone matrix and coordinate skeleton mineralization. This study analyzed the effects of mitochondrial dysfunction on bone formation, nano-organization of collagen and apatite, and the resultant mechanical function in mouse limbs.
Materials and methods: Limb mesenchyme-specific Tfam knockout (Tfamf/f;Prx1-Cre: Tfam-cKO) mice were analyzed morphologically and histologically, and gene expressions in the limb bones were assessed by in situ hybridization, qPCR, and RNA sequencing (RNA-seq). Moreover, we analyzed the mitochondrial function of osteoblasts in Tfam-cKO mice using mitochondrial membrane potential assay and transmission electron microscopy (TEM). We investigated the pathogenesis of spontaneous bone fractures using immunohistochemical analysis, TEM, birefringence analyzer, microbeam X-ray diffractometer and nanoindentation.
Results: Forelimbs in Tfam-cKO mice were significantly shortened from birth, and spontaneous fractures occurred after birth, resulting in severe limb deformities. Histological and RNA-seq analyses showed that bone hypoplasia with a decrease in matrix mineralization was apparent, and the expression of type I collagen and osteocalcin was decreased in osteoblasts of Tfam-cKO mice, although Runx2 expression was unchanged. Decreased type I collagen deposition and mineralization in the matrix of limb bones in Tfam-cKO mice were associated with marked mitochondrial dysfunction. Tfam-cKO mice bone showed a significantly lower Young’s modulus and hardness due to poor apatite orientation which is resulted from decreased osteocalcin expression.
Conclusion: Mice with limb mesenchyme-specific Tfam deletions exhibited spontaneous limb bone fractures, resulting in severe limb deformities. Bone fragility was caused by poor apatite orientation owing to impaired osteoblast differentiation and maturation.Keywords: Mitochondrial dysfunction, Osteoblast differentiation, Spontaneous bone fracture, Type I collagen, Apatite, Orientation
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2022.10.1
【論文】帝人ナカシマメディカル（株）から発売のUNIOS PLスペーサ―の基本原理である"honeycomb tree structure"の有効性を示した論文が北米脊椎学会の"The Spine Journal"に掲載されました。
Takuya Ishimoto, Yoshiya Kobayashi, Masahiko Takahata, Manabu Ito, Aira Matsugaki, Hiroyuki Takahashi, Ryota Watanabe, Takayuki Inoue, Tadaaki Matsuzaka, Ryosuke Ozasa, Takao Hanawa, Katsuhiko Yokota, Yoshio Nakashima, Takayoshi Nakano*:
Outstanding in vivo mechanical integrity of additively manufactured spinal cages with a novel "honeycomb tree structure" design via guiding bone matrix orientation,
The Spine Journal, 22, (2022), 1742-1757.
DOI：https://doi.org/10.1016/j.spinee.2022.05.006論文はこちら
Abstract
Background context: Therapeutic devices for spinal disorders, such as spinal fusion cages, must be able to facilitate the maintenance and rapid recovery of spinal function. Therefore, it would be advantageous that future spinal fusion cages facilitate rapid recovery of spinal function without secondary surgery to harvest autologous bone.
Purpose: This study investigated a novel spinal cage configuration that achieves in vivo mechanical integrity as a devise/bone complex by inducing bone that mimicked the sound trabecular bone, hierarchically and anisotropically structured trabeculae strengthened with a preferentially oriented extracellular matrix.
Study design/settings: In vivo animal study.
Methods: A cage possessing an anisotropic through-pore with a grooved substrate, that we termed "honeycomb tree structure," was designed for guiding bone matrix orientation; it was manufactured using a laser beam powder bed fusion method through an additive manufacturing processes. The newly designed cages were implanted into sheep vertebral bodies for eight and 16 weeks. An autologous bone was not installed in the newly designed cage. A pull-out test was performed to evaluate the mechanical integrity of the cage/bone interface. Additionally, the preferential orientation of bone matrix consisting of collagen and apatite was determined.
Results: The cage/host bone interface strength assessed by the maximum pull-out load for the novel cage without an autologous bone graft (3360 ± 411 N) was significantly higher than that for the conventional cage using autologous bone (903 ± 188 N) after only 8 weeks post-implantation.
Conclusions: These results highlight the potential of this novel cage to achieve functional fusion between the cage and host bone. Our study provides insight into the design of highly functional spinal devices based on the anisotropic nature of bone.
Clinical significance: The sheep spine is similar to the human spine in its stress condition and trabecular bone architecture and is widely recognized as a useful model for the human spine. The present design may be useful as a new spinal device for humans.
Keywords: anisotropy; spinal cage, trabecular architecture, bone matrix, collagen/apatite orientation, bone quality, pull-out strength. -
2022.9.30
【受賞】日本金属学会2022年秋期講演大会第39回ポスターセッション優秀ポスター賞を中野研から2件受賞しました。
●⼤原秀真、松坂匡晃、松垣あいら、⿊⽥有希⼦、松尾光⼀、中野貴由：
⽿⼩⾻アパタイト配向化による聴覚機能への影響、
日本金属学会2022年秋期講演大会第39回ポスターセッション優秀ポスター賞、令和4年9月20日、福岡●丹⽻陽⼀朗、松垣あいら、⽯本卓也、中野貴由：
⽣体吸収性⾻補填材の⽣体内動態解明、
日本金属学会2022年秋期講演大会第39回ポスターセッション優秀ポスター賞、令和4年9月20日、福岡 -
2022.9.30
【講演】大阪大学工学研究科テクノアリーナにて、令和四年度 第1回「生体・バイオ工学」グループ フォーラム「バイオデザインによる新しい医療・創薬・食の技術開発」が開催され、中野先生が講演を行いました。
中野貴由：
骨基質配向性を考慮した骨インプラントデザインと臨床応用,
令和４年度 第1回「生体・バイオ工学」グループ フォーラム「バイオデザインによる新しい医療・創薬・食の技術開発」、2022年9月30日（金）13:00～17:10（講演は16:30~17:00）、大阪大学 大学院工学研究科 サントリー記念館（C3棟）5階メモリアルホール -
2022.9.30
【論文】Materials Transactionsにチタン合金AM材の硬組織適合性に関する解説論文が受理されました。
Aira Matsugaki*, Tadaaki Matsuzaka, Takayoshi Nakano:
Review - Metal additive manufacturing of titanium alloys for control of hard tissue compatibility,
Materials Transactions, (2022), in press. -
2022.9.27
【論文】Materials Transactions（IF=1.377）に航空宇宙用Ti-6Al-4Nb-4Zr合金のAMによる組織と力学特性の論文が受理されました。
Tomoki Kuroda, Haruki Masuyama, Yoshiaki Toda, Tetsuya Matsunaga, Tsutomu Ito, Makoto Watanabe, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Masayuki Shimojo, and Yoko Yamabe-Mitarai*:
Microstructure Evolution and High-Temperature Mechanical Properties of Ti-6Al-4Nb-4Zr Fabricated by Selective Laser Melting,
Materials Transactions, (2022), in press. -
2022.9.26
【お誕生日】9月22日は中野先生のお誕生日でした。当日は学会でしたので本日研究室でお祝いしました。おめでとうございます！
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2022.9.26
【論文】 抗菌性Cuを添加したHA/TiO₂コーティングの効果に関する研究が、Materials Engineering and Performance（IF=2.036）に受理されました。
Jiawei Yang, Qiang Li*, Junjie Li, Jinshuai Yang, Ran Zhang, Mitsuo Niinomi*, Takayoshi Nakano:
Antibacterial Cu-doped HA/TiO2 bioactive ceramic composite coating with enhanced adhesion on pure Ti,
Materials Engineering and Performance, (2022), in press. -
2022.9.24
【論文】Scalmalloy(R)のスキャンストラテジーに基づく組織と力学特性の制御法について解明した論文がCrystals（IF=2.670）にOA論文として掲載されました。
Yusufu Ekubaru, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*,
Effects of Scanning Strategy on the Microstructure and Mechanical Properties of Sc-Zr-Modified Al–Mg Alloy Manufactured by Laser Powder Bed Fusion,
Crystals, 12, (2022), 1348; 1-13.
DOI: https://doi.org/10.3390/cryst12101348Abstract:
Laser powder bed fusion (LPBF)-manufactured Sc-Zr-modified Al–Mg alloy (Scalmalloy) has a bimodal microstructure comprising coarse grains (CGs) in the hot melt pool area and ultrafine grains (UFGs) along the melt pool boundaries (MPBs). Owing to these microstructural features, an increase in the MPBs can increase the UFGs, leading to enhanced mechanical properties. However, the effects of the LPBF process parameters, especially the laser scan strategy, on the microstructure and mechanical properties of Scalmalloy are still unclear. Here, a comparative study was conducted between X- and XY-mode laser scan strategies, with the same volumetric energy, based on the melt pool configuration, grain size distribution, and precipitation behaviors. The X-scan exhibited mechanical properties superior to those exhibited by the XY-scan, attributed to the higher volume fraction (VF) of UFGs. An increase in the VF of UFGs was observed, from 46% for the XY-scan to 56% for the X-scan, owing to an increase in MPBs. Consequently, the tensile strength of the X-scan was higher than that of the XY-scan. The maximum yield strength (271.5 ± 2.7 MPa) was obtained for the X-scan strategy, which was approximately twice that obtained for casting. The results of this study demonstrate that the microstructure and mechanical properties of Scalmalloy can be successfully tuned by a laser scanning strategy.Keywords: laser powder bed fusion; Scalmalloy; ultrafine grain; precipitation; melt pool
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2022.9.22
【学位取得】日比野さんが半年短縮で博士（工学）（大阪大学）の学位を取得しました。金属学会中でしたので、日比野さんが家族とともに授与式に出席し、23日に福岡に学位記をもって駆け付けてくださいました。おめでとうございます！
学位記授与後（9月22日）にご家族とともに。
主査の中野先生とともに
東大御手洗教授とともに
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2022.9.22
【論文】Scalmalloy(R)のスキャンストラテジーに基づく組織と力学特性の制御法について解明した論文がCrystals（IF=2.670）にOA論文として掲載されます。
Yusufu Ekubaru, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*:
Effects of scanning strategy on the microstructure and mechanical properties of Sc-Zr-modified Al–Mg alloy manufactured by laser powder bed fusion,
Crystals, (2022), accepted. -
2022.9.21
【学会】日本金属学会2022年秋期講演(第171回)大会が始まり、会長の中野先生が開会の辞ならびに各賞贈呈式を行いました。 贈呈式では大陽日酸 株式会社の天野宏紀様が中野研究室で行っていた研究について、日本金属学会奨励賞 [技術部門]を受賞しました。
中野会長の開会の辞
贈呈式：天野宏紀様 日本金属学会学会奨励賞 [技術部門] レーザ粉末床溶融結合法における雰囲気ガスを用いた金属組織と機能制御に関する研究
天野宏紀様と中野会長
国際セッションのゲストスピーカーとの懇親会
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2022.9.20
【講演】中野研究室のメンバーが日本金属学会2022年秋期講演（第171回）大会（@福岡工業大学 現地開催、9月20日～9月23日）に参加しています。
International Session
〇Takayoshi Nakano:
Introduction to the Japan Institute of Metals & Materials (JIMM) and Research Topics in Japan〇Takayoshi Nakano:
Closing address基調講演
〇中野 貴由：
金属AMによる結晶方位・特殊界面制御による金属材料のナノ力学〇石本 卓也、上田 正人、松垣 あいら、中野 貴由：
生体用チタン合金のAdditive Manufacturing〇佐藤 和久、高木 空、市川 聡、石本 卓也、中野 貴由：
LPBF法により作製したSUS316L鋼の透過電子顕微鏡による微細組織解析公募シンポジウム講演
〇古城 優也、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
Al-Si亜共晶合金の粉末床溶融結合における急速溶融条件の熱流体力学解析〇當代 光陽、髙橋 凪、永瀬 丈嗣、松垣 あいら、中野 貴由：
TiZrHf合金へのAl添加による相構成と力学特性への影響〇奥川 将行、宮田 雄一朗、福島 希真、能勢 和史、小泉 雄一郎、中野 貴由：
付加製造におけるステンレス鋼の溶融・凝固挙動のデジタルツイン解析〇王 雷、奥川 将行、小泉 雄一郎、小西 宏和、中野 貴由：
Synthesis of TiNi-layer by electron beam scanning on Ni plated CP-Ti-substrate〇趙 研、林 竜弘、安田 弘行、竹山 雅夫、中野 貴由：
β相含有TiAl合金の電子ビーム積層造形〇柳 玉恒、能勢 和史、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
レーザ積層造形によるSUS316L単結晶育成のプロセスモニタリング〇能勢 和史、奥川 将行、柳 玉恒、小泉 雄一郎、中野 貴由：
粉末床溶融結合によるNi基超合金の単結晶育成とインプロセスモニタリング〇北嶋 具教、ジョディ デニス エドガード、小泉 雄一郎、中野 貴由、渡邊 誠：
粉末床レーザ溶融法における溶融池形状制御による単結晶化〇御手洗 容子、井上 恭史、戸田 佳明、松永 哲也、渡邊 誠、小笹 良輔、石本 卓也、中野 貴由：
Ti合金積層材の組織形成と高温力学特性一般講演
〇松垣 あいら、田中 健嗣、Gokcekaya Ozkan、中野 貴由：
骨機能化誘導のためのチタン表面構造による幹細胞制御〇小笹 良輔、森石 武史、小守 壽文、中野 貴由：
オステオカルシンが骨再生過程での基質配向化に及ぼす影響〇Ozkan Gokcekaya、石本 卓也、成島 尚之、中野 貴由：
The effect of preheating and feature size on crack formation with the focus on crystallographic texture〇恵久春 佑寿夫、Ozkan Gokcekaya、Takuya Ishimoto、Takayoshi Nakano：
レーザー粉末床溶融によって製造されたScalmalloyの微細構造と機械的特性に及ぼすレーザースキャン速度の影響〇松坂 匡晃、松垣 あいら、中野 貴由：
オステオサイトの流体加速度感受に基づく骨配向化制御機構〇趙 研、岡本 慶介、安田 弘行、竹山 雅夫、中野 貴由：
不連続粗大化反応を利用したβ相含有TiAl積層造形体の組織制御ポスター発表
〇大原 秀真、松坂 匡晃、松垣 あいら、石本 卓也、黒田 有希子、松尾 光一、中野 貴由：
耳小骨アパタイト配向化による聴覚機能への影響〇丹羽 陽一朗、松垣 あいら、石本 卓也、中野 貴由：
生体吸収性骨補填材の生体内動態解明〇百歩 明、小笹 良輔、キム ヨンソン、松坂 匡晃、永瀬 丈嗣、中野 貴由：
超多成分系生体用ハイエントロピー合金（BioHEA）の創製〇中村 弘和、奥川 将行、小泉 雄一郎、中野 貴由：
粉末床溶融結合（PBF）における粉末充填密度とブレード形状の関係の個別要素法解析〇Jodi Dennis、北嶋 具教、小泉 雄一郎、中野 貴由、渡邊 誠：
フラットトップレーザを用いた粉末床レーザ溶融法によるニッケル単結晶の造形〇山本 和輝、萩原 幸司、徳永 透子、山崎 倫昭、眞山 剛、河村 能人、中野 貴由：
Mg/LPSO複相合金の強化挙動の統一的理解
記念写真（撮影時のみマスクを外しています）
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2022.9.14
【新聞】中野先生の恩師の馬越先生の追悼コラムが日刊工業新聞に掲載されました。
レーザー 一番弟子の誓い：日刊工業新聞、2022年9月14日
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2022.9.13
【論文】Materials Transactionsに以下4つの解説論文がOA論文として掲載される予定です。
Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Review - Research and development of titanium-containing biomedical high entropy alloys (BioHEAs) utilizing rapid solidification via laser-powder bed fusion,
Materials Transactions, (2022), in press.Ishimoto Takuya, Takayoshi Nakano*:
Review - Microstructural control and functional enhancement of light metal materials via metal additive manufacturing,
Materials Transactions, (2022), in press.Aira Matsugaki*, Tadaaki Matsuzaka, Takayoshi Nakano:
Review - Metal additive manufacturing of titanium alloys for control of hard tissue compatibility,
Materials Transactions, (2022), in press.Hiroki Amano*, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano
Review - Importance of Atmospheric Gas Selection in Metal Additive Manufacturing: Effects on Spatter, Microstructure, and Mechanical Properties,
Materials Transactions, (2022), in press. -
2022.9.11
【論文】JBMR-B（IF=3.405）にナノアパタイト（n-HA）コーティングが骨侵入にとって有効な手段であることを示した論文が受理され、OA論文として掲載される予定です。
Ryota Watanabe, Hiroyuki Takahashi, Aira Matsugaki, Toru Uemukai, Yasumichi Kogai, Takashi Imagama, Kiminori Yukata, Takayoshi Nakano, Takashi Sakai*:
Novel nano-hydroxyapatite coating of additively manufactured 3D porous implants improves bone ingrowth and initial fixation,
Journal of Biomedical Materials Research: Part B - Applied Biomaterials, (2022), in press. -
2022.9.6
【講演】中野先生がMES2022（第32回マイクロエレクトロニクスシンポジウム）で基調講演を行いました。
中野貴由：
金属3Dプリンティングによる組織・結晶配向制御と高機能化、
MES2022（第32回マイクロエレクトロニクスシンポジウム）、大阪公立大学中百舌鳥キャンパス、2022年9月6日（基調講演）PDFはこちら
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2022.9.1
日本金属学会産学共創研究会「AM研究会」キックオフミーティングに関する記事が、日刊工業新聞、日刊産業新聞、電波新聞、金型新聞などに掲載されました。
「3Dプリンター 産学官連携 AM研究会キックオフ会議」、日刊工業新聞、2022年8月30日．
「3Dプリンター普及促進へ 産学官で「AM研究会」阪大でキックオフ、600人参集」、日刊産業新聞、2022年8月30日．
「AM技術で製造業競争力強化「AM研究会」が始動」、電波新聞、2022年9月1日．
「AM研究会キックオフミーティング 産学官で連携、日本で普及へ」、金型新聞、2022年9月10日．
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2022.8.29
「AM研究会」のキックオフミーティングが開催されました。産学官より600名を超える皆様に出席をいただき、当日は盛会となりました。AM技術の学術深化と産業実装を実現するため、2026年4月の日本AM学会の設立に向けて活動を行ってまいります。
開会の挨拶の様子（大阪大学大学院工学研究科長 桑畑 進）
研究会の趣旨説明（大阪大学大学院工学研究科教授／日本金属学会会長／AM研究会委員長 中野 貴由）
AM技術に係る政策（経済産業省 大臣官房審議官 産業技術環境局担当 田中哲也）
金属AMによる組織制御と形状／材質設計（中野貴由）
進化し続けるAM技術について（大阪大学招聘教授／株式会社シグマクシス シニアフェロー／AM研究会副委員長 前川 篤）
AM技術を通じた製造業の展望とDMG森精機の取組み（DMG森精機株式会社 代表取締役社長 森雅彦）
閉会の挨拶（株式会社シグマクシス 桐原慎也）
会場の様子。万全の感染症防止対策のもと、多くの方々に現地参加をいただきました。
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2022.8.22
【論文】Materials Transactions（IF=1.377）（Ti特集号）に電子ビーム粉末床溶融法よるTiAlのγバンドの携帯制御の研究が受理されました。
Ken Cho, Naohide Morita, Hiromasa Matsuoka, Hiroyuki Y. Yasuda, Mitsuharu Todai, Minoru Ueda, Masao Takeyama and Takayoshi Nakano:
Influence of input energy density on morphology of unique layered microstructure of γ-TiAl alloys fabricated by electron beam powder bed fusion,
Materials Transactions, (2022) in press. -
2022.8.20
【論文】Journal of Bone and Mineral Metabolism（IF=3.0）にミトコンドリア機能不全が自然骨折の原因となることを示した、岐阜大医学部、北大歯学部等との共同研究の成果がオンラインで掲載されました。
Hiroki Yoshioka, Shingo Komura, Norishige Kuramitsu, Atsushi Goto, Tomoka Hasegawa, Norio Amizuka, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Yuuki Imai, Haruhiko Akiyama*:
Deletion of Tfam in Prx1-Cre expressing limb mesenchyme results in spontaneous bone fractures,
Journal of Bone and Mineral Metabolism (JBMM), (2022), on line
DOI：https://doi.org/10.1007/s00774-022-01354-2Abstract
Introduction: Osteoblasts require substantial amounts of energy to synthesize the bone matrix and coordinate skeleton mineralization. This study analyzed the effects of mitochondrial dysfunction on bone formation, nano-organization of collagen and apatite, and the resultant mechanical function in mouse limbs.
Materials and methods: Limb mesenchyme-specific Tfam knockout (Tfamf/f;Prx1-Cre: Tfam-cKO) mice were analyzed morphologically and histologically, and gene expressions in the limb bones were assessed by in situ hybridization, qPCR, and RNA sequencing (RNA-seq). Moreover, we analyzed the mitochondrial function of osteoblasts in Tfam-cKO mice using mitochondrial membrane potential assay and transmission electron microscopy (TEM). We investigated the pathogenesis of spontaneous bone fractures using immunohistochemical analysis, TEM, birefringence analyzer, microbeam X-ray diffractometer and nanoindentation.
Results: Forelimbs in Tfam-cKO mice were significantly shortened from birth, and spontaneous fractures occurred after birth, resulting in severe limb deformities. Histological and RNA-seq analyses showed that bone hypoplasia with a decrease in matrix mineralization was apparent, and the expression of type I collagen and osteocalcin was decreased in osteoblasts of Tfam-cKO mice, although Runx2 expression was unchanged. Decreased type I collagen deposition and mineralization in the matrix of limb bones in Tfam-cKO mice were associated with marked mitochondrial dysfunction. Tfam-cKO mice bone showed a significantly lower Young's modulus and hardness due to poor apatite orientation which is resulted from decreased osteocalcin expression.
Conclusion: Mice with limb mesenchyme-specific Tfam deletions exhibited spontaneous limb bone fractures, resulting in severe limb deformities. Bone fragility was caused by poor apatite orientation owing to impaired osteoblast differentiation and maturation.
Keywords: Apatite orientation; Mitochondrial dysfunction; Osteoblast differentiation; Spontaneous bone fracture; Type I collagen.
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2022.8.17
（公社）日本金属学会 産学協創研究会 AM研究会のHPを公開しました。
中野先生が委員長を務める、（公社）日本金属学会 産学協創研究会 AM研究会のHPを公開しました。
AM研究会の【キックオフミーティング（8月29日開催）への参加申込み】と【入会申込み】はHPから行うことができます。
HPはこちら -
2022.8.12
【論文】岡山大学松本先生との共同研究の成果である骨石灰化時のアパタイトクラスタに関する研究が、Advanced Biologyに掲載されました。
Emilio Satoshi Hara, Noriyuki Nagaoka, Masahiro Okada, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
Distinct morphologies of bone apatite clusters in endochondral and intramembranous ossification,
Advanced Biology, (2022), 2200076; 1-10.
https://doi.org/10.1002/adbi.202200076論文のPDFはこちら
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2022.8.12
【新聞】日刊工業新聞にAMによるAl合金の微細化効果による高強度・高延性化に関する成果が掲載されました。
アルミ合金の強度・伸び増、金属3Dプリンター活用、阪大など、日刊工業新聞、8月12日朝刊、12面科学技術・大学
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2022.8.4
【新聞】日刊工業新聞朝刊1面トップ記事に「AM研究会」の記事が掲載されました。
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2022.8.4
【解説】中野研の解説が8月臨時増刊号のMedical Science Digestに掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
がん転移が骨脆弱化をもたらす原理解明－骨のコラーゲン/アパタイト配向性に着目した骨治療への材料工学的アプローチ－、
Medical Science Digest、48[9], (2022), pp. 57-60 (pp. 457-460).記事はこちら
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2022.7.28
【論文】ScalmalloyRの強度延性バランスの最適化に関するレーザ金属３D造形手法に関する論文がMaterials and Design （IF＝9.417）にOA論文として掲載されました。
Yusufu Ekubaru, Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Kazuhisa Sato, Koki Manabe, Pan Wang, Takayoshi Nakano*: Excellent strength–ductility balance of Sc-Zr-modified Al–Mg alloy by
tuning bimodal microstructure via hatch spacing in laser powder bed fusion, Materials & Design, 221, (2022), 110976; 1-13.
DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.110976論文はこちら
abstract
The bimodal microstructure, which comprises ultrafine grains (UFGs) forming along the melt pool boundary and relatively coarse grains inside the melt pool, is a characteristic of the Sc-Zr-modified Al–Mgbased alloy (Scalmalloy) microstructure manufactured using laser powder bed fusion (LPBF). Focusing on this microstructural feature, we investigated the improvement in the mechanical properties of
LPBF-fabricated Scalmalloy by tailoring the volume fraction of UFGs. Our approach was to decrease the laser hatch spacing (d) from 0.1 to 0.04 mm, while the volume fraction of UFGs increased from 34.6 ± 0.6 (d = 0.1 mm) to 59.5 ± 0.5 (d = 0.06 mm). The tensile yield stress increased from 296 ± 9 (d = 0.1 mm) to 380 ± 6 MPa (d = 0.06 mm), while maintaining a large elongation (14.8 ± 1.2 ). The yield stress and
elongation were superior to those of the cast counterparts by 2.9 and 4.0 times, respectively. In the sample with d = 0.04 mm, pores formed owing to excessive thermal energy input. Additionally, we investigated multiple strengthening mechanisms of the as-fabricated alloy. This is the first study to improve the mechanical properties of LPBF-fabricated Scalmalloy by optimizing the track-to-track interval and tuning the UFG fraction. -
2022.7.27
【解説】チタン誌に当研究室の解説が掲載されました。
中野貴由：
金属材料学を基軸とした骨基質配向化機構解明と制御法の確立―本多フロンティア賞を受賞して―、
チタン, Vol.70 [3], (2022), pp.30-35.PDFはこちら
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2022.7.26
【解説】バイオマテリアル学会誌40-3に本研究室のBioHEAに関する解説が掲載されました。
小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
生体用ハイエントロピー合金の創製、
バイオマテリアル学会誌40 [3], pp.2-pp.7.解説のPDFはこちら
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2022.7.22
【新聞】山陽新聞に当研究室で臨床応用に導いた「UNIOS PL脊椎スペーサ」に関する記事が掲載されました。
山陽新聞、7面（地方経済）、脊椎用器具を拡充、2022年7月22日朝刊
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2022.7.20
【論文】ScalmalloyRの強度延性バランスの最適化に関するレーザ金属３D造形手法に関する論文がMaterials and Design （IF＝9.417）に受理されました。
Yusufu Ekubaru, Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Kazuhisa Sato, Koki Manabe, Pan Wang, and Takayoshi Nakano*:
Excellent strength–ductility balance of Sc-Zr- modified Al–Mg alloy by tuning bimodal microstructure via hatch spacing in laser powder bed fusion
Materials and Design, (2022), in press. -
2022.7.20
【解説】中野研の解説が整形・災害外科7月号に掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
力が骨を強くする仕組み―配向性を指標とした新しい骨医療
整形・災害外科、65, (2022), 1055-1061.PDFはこちら
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2022.7.14
【PJ会議】Crestナノ力学AM中野チームの対面会議を高槻で行いました。
7月8, 9日の2日間で中野先生が代表者を務める、「【ナノ力学】カスタム力学機能制御学～階層化異方性骨組織に学ぶ～(戦略的創造研究推進事業(CREST))」の研究推進のための対面会議を行いました。
2021年10月の本プロジェクト開始から、今回が22回目の会議でした。
集合写真（撮影時のみマスクを外しています）
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2022.7.13
【新聞】日本経済新聞(電子版)、日刊産業新聞、EurekAlert! (American Association for the Advancement of Science)に6月22日にプレスリリースされた「レーザ方式の粉末3Dプリンタでニッケル単結晶 の造形に成功」に関する記事が掲載されました。
物材機構と阪大 ニッケル単結晶3D造形成功 耐熱材料需要に期待、日刊産業新聞、2022年6月28日、11面
日刊産業新聞はこちら3Dプリンターで高耐熱のエンジン素材 物材機構など、日本経済新聞、2022年7月13日、電子版
日本経済新聞はこちらレーザー積層造形技術を用いたニッケル単結晶の3D印刷、EurekAlert!、2022年7月12日
EurekAlert! (American Association for the Advancement of Science)はこちら -
2022.7.12
【受賞】当研究室の解説が、スマートプロセス学会Best review Paper賞を受賞しました。
以下の解説がスマートプロセス学会Best review Paper賞を受賞しました。
小笹良輔、石本卓也、松垣あいら、中野貴由:
Additive Manufacturing の歩みとレーザビーム粉末床溶融結合法の基礎,
スマートプロセス学会誌, 10(4), (2021), 131-136.受賞の選出理由はこちら
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2022.7.12
【論文】粉末床溶融結合法に用いる合金粉末の特性に関する論文が「スマートプロセス学会誌（7月号）」に掲載されました。
小笹良輔, Park Sung-Hyun, Gokcekaya Ozkan, Gupta Mridul, 山岡祐介, 松坂匡晃, 森田尚昂, 松垣あいら, 石本卓也, 中野貴由:
粉末床溶融結合法用β型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金粉末の評価と流動特性,
スマートプロセス学会誌, 11(4), (2022), 175-179.論文はこちら
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2022.7.12
【解説】バイオハイエントロピー合金の解説が「スマートプロセス学会誌（7月号）」に掲載されました。
中野貴由*, 小笹良輔, 松垣あいら:
生体用ハイエントロピー合金BioHEAsの開発と金属積層造形法による高機能化,
スマートプロセス学会誌, 11(4), (2022), 153-157.解説はこちら
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2022.7.11
【講演・視察】中野先生が（公財）日本股関節研究振興財団の支援を受けた整形外科の先生方への基調講演を行うために帝人ナカシマメディカル（株）本社を訪問しました。
基調講演を行うとともに、共同啓発したUNIOS PLスペーサーの製造の様子を視察しました。厳密な管理とコントロールのもとで生産が着々と進んでいました。
中野貴由：骨質指標としての骨基質（コラーゲン／アパタイト）配向性と整形外科デバイスへの応用, （公財）日本股関節研究振興財団, 2022年7月11日9：00~10：30, 帝人ナカシマメディカル（株）本社
UNIOS PLスペーサ―の製造ライン（マル秘のため不鮮明画像としております）
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2022.7.8
【解説】骨代謝学会のHPの1st Authorに、小笹先生が第一筆者の「Bone」誌の『関節リウマチは骨質指標としてのコラーゲン/アパタイト配向性の劣化により骨強度を低下させる』に関する記事が掲載されました。
『関節リウマチは骨質指標としてのコラーゲン/アパタイト配向性の劣化により骨強度を低下させる』
Bone fragility via degradation of bone quality featured by collagen/apatite micro-arrangement in human rheumatic arthritis.
Ozasa R, Matsugaki A, Ishimoto T, Kamura S, Yoshida H, Magi M, Matsumoto Y, Sakuraba K, Fujimura K, Miyahara H, Nakano T.
Bone. 2021 Nov 23;155:116261.
DOI: 10.1016/j.bone.2021.116261本論文では、関節リウマチにおける膝関節骨の強度低下の要因が、骨コラーゲン／アパタイト配向性の劣化にあることを初めて明らかにしました。
こちらからアクセスできます。
http://www.jsbmr.jp/1st_author/474_rozasa.html -
2022.7.8
【解説】骨代謝学会のHPの1st Authorに、 D1松坂君が第一筆者の「Biomaterials」誌の『オステオサイトは振動流感受に応じたPGE2産生により骨芽細胞配列化を制御する』に関する記事が掲載されました。
『オステオサイトは振動流感受に応じたPGE2産生により骨芽細胞配列化を制御する』
Control of osteoblast arrangement by osteocyte mechanoresponse through prostaglandin E2 signaling under oscillatory fluid flow stimuli
Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano.
Biomaterials 2021 Oct. 21, 279, 121203; 1-10.
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.121203本論文では、骨配向性を決定する因子の一つとしてPGE2（プロスタグランジンE2）を発見し、オステオサイトが応力感受に応じたPGE2産生により配向化制御を介して骨を強化することを示しています。
こちらからアクセスできます。
http://www.jsbmr.jp/1st_author/477_tmatsuzaka.html -
2022.7.8
【解説】骨代謝学会のHPの1st Authorに、 小笹先生が第一筆者の「Bone」誌の『イバンドロネートとエルデカルシトールの併用投与は閉経後骨粗鬆症モデルラットにおける骨減少と骨微細構造破綻を抑制する』に関する記事が掲載されました。
『イバンドロネートとエルデカルシトールの併用投与は閉経後骨粗鬆症モデルラットにおける骨減少と骨微細構造破綻を抑制する』
Combination treatment with ibandronate and eldecalcitol prevents osteoporotic bone loss and deterioration of bone quality characterized by nano-arrangement of the collagen/apatite in an ovariectomized aged rat model.
Ryosuke Ozasa, Mitsuru Saito, Takuya Ishimoto, Aira Matsugaki, Yoshihiro Matsumoto, Takayoshi Nakano.
Bone. 2022 Jan 5;157:116309.
DOI: 10.1016/j.bone.2021.116309本論文では、ビスホスフォネート剤の一種であるイバンドロネート（IBN）と活性型ビタミンD3誘導体のエルデカルシトール（ELD）の併用投与により、骨粗鬆症モデルにおける骨減少およびミクロ～ナノレベルの階層的骨微細構造の破綻を抑制できることを初めて明らかにしています。
こちらからアクセスできます。
http://www.jsbmr.jp/1st_author/481_rozasa.html -
2022.7.8
【新聞】本日の日刊工業新聞朝刊に当研究室の関連記事「３D造形 微細化解明 車・航空宇宙向け応用」が掲載されました。
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2022.7.4
【論文】生体骨外（ex vivo）荷重下でのコラーゲン／アパタイトの配向性の骨培養モデルの確立に関する論文がInt. J. Mol. Sci.（IF＝6.208）に受理され、OA 論文として掲載されました。
Ryota Watanabe†, Aira Matsugaki†, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Takuya Matsumoto, Takayoshi Nakano:
A Novel Ex Vivo Bone Culture Model for Regulation of Collagen/Apatite Preferential Orientation by Mechanical Loading,
International Journal of Molecular Sciences, 23, (2022), 7423; 1-10.
DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23137423
† The authors contributed equally to this work.Abstract
The anisotropic microstructure of bone, composed of collagen fibers and biological apatite crystallites, is an important determinant of its mechanical properties. Recent studies have revealed that the preferential orientation of collagen/apatite composites is closely related to the direction and magnitude of in vivo principal stress. However, the mechanism of alteration in the collagen/apatite microstructure to adapt to the mechanical environment remains unclear. In this study, we established a novel ex vivo bone culture system using embryonic mouse femurs, which enabled artificial control of the mechanical environment. The mineralized femur length significantly increased following cultivation; uniaxial mechanical loading promoted chondrocyte hypertrophy in the growth plates of embryonic mouse femurs. Compressive mechanical loading using the ex vivo bone culture system induced a higher anisotropic microstructure than that observed in the unloaded femur. Osteocytes in the anisotropic bone microstructure were elongated and aligned along the long axis of the femur, which corresponded to the principal loading direction. The ex vivo uniaxial mechanical loading successfully induced the formation of an oriented collagen/apatite microstructure via osteocyte mechano-sensation in a manner quite similar to the in vivo environment.Keywords
collagen/apatite orientation; ex vivo; mechanical loading; osteocyte morphology; endochondral ossification -
2022.7.2
【受賞】D1の松坂匡晃君が、第42回日本骨形態計測学会 学術奨励賞を受賞しました。表彰式は第42回日本骨形態計測学会の会期中の7月2日（土）14：15～14：45に行われました。
松坂匡晃（共同研究者：松垣あいら、中野貴由）：
オステオサイトの力学応答はインテグリンシグナルを介して骨基質配向性を制御する、
第42回日本骨形態計測学会学術奨励賞、日本骨形態計測学会、2022年7月2日
理事長の酒井先生（産業医大整形外科教授）から賞状を頂きました
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2022.7.2
【講演】中野研メンバーが第42回日本骨形態計測学会に参加しました。
第42回日本骨形態計測学会が2022年6月30日～7月2日、米子コンベンションセンターにて開催されました。
○シンポジウム講演
松垣あいら、中野貴由:
骨質因子としてのアパタイト／コラーゲン配向性○ミニシンポジウム講演
中野貴由:
工学系の視点から〜骨基質配向性誘導を可能とする革新的骨インプラントデザイン○一般講演
松垣あいら、中野貴由:
生体材料を用いた細胞制御による配向化骨類似構造体の創製小笹良輔、山岡祐介、松垣あいら、中野貴由:
X染色体連鎖性低リン血症性くる病における骨基質配向性と骨強度の低下松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由:
オステオサイトの力学応答はインテングリンシグナルを介して骨基質配向性を制御する
記念撮影
懇親会(熊本大整形外科宮本教授とともに）（撮影時のみマスクを外しました）
閉会式後に会長の萩野浩先生とのツーショット
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2021.12.31
【論文】Journal of Materials Engineering and Performance（IF=1.865）に新たなβ型Ti-Nb-Cr合金の設計と特性に関する研究が受理されました。
Qiang Li*, Fei Li, Junjie Li, Zhi Gao, Ke Zhang, Mitsuo Niinomi, Takayoshi Nakano:
Microstructure, mechanical properties and cytotoxicity of β-type Ti-Nb-Cr alloys designed by electron parameter,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2022), in press. -
2021.12.29
【論文・解説】「軽金属」2022年72巻，5号・6号特集号「軽金属材料の三次元造形技術」に中野研の解説や論文が受理、もしくは査読中です。
「軽金属」2022年72巻，5号・6号特集号「軽金属材料の三次元造形技術」に中野研の解説や論文が受理、もしくは査読中です。
-------【解説】-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【解説】萩原幸司，石本卓也，中野貴由：シリサイドを例にしたAMにおける集合組織発達の支配因子解明，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), in press.
【解説】石本卓也、中野貴由：金属Additive Manufacturingによる軽金属材料の組織制御と高機能化，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), in press.
【解説】天野宏紀，石本卓也，中野貴由：金属Additive Manufacturingにおける雰囲気ガス選択の重要性：スパッタ，金属微細組織，力学特性への影響，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), in press.
【解説】高瀬文：レーザおよび電子ビームを熱源とした粉末床溶融結合法により造形されたチタン基合金における残留応力と相安定性の関係，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), in press.
【解説】小笹良輔，松垣あいら，石本卓也，中野貴由：レーザ粉末床溶融結合法による急冷を用いたTi含有BioHEAの強制固溶体化，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), under revision.
【解説】松垣あいら，松坂匡晃，中野貴由：チタン合金の３次元造形による生体親和性制御，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), submitted.-------【論文】-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【論文】趙 研，森田尚秀，松岡弘剛，安田弘行，當代光陽，上田実，竹山雅夫，中野貴由：電子ビーム粉末床溶融結合法で作製したγ-TiAl合金の特異バンド状組織に及ぼす投入エネルギー密度の影響，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), under revision.
【論文】小泉雄一郎，奥川将行，磯野祐輔，中野貴由：Ti-6Al-4V合金の粉末床溶融結合法におけるレーキ過程の個別要素法による解析，軽金属，72 [5 or 6]，(2022), under revision -
2021.12.27
【論文】粉末床溶融結合法に用いる合金粉末特性に関する論文がスマートプロセス学会誌に受理されました。
小笹良輔、Park Sung-Hyun、Gokcekaya Ozkan、Gupta Mridul、山岡祐介、松坂匡晃、森田尚昂、松垣あいら、石本卓也、中野貴由
粉末床溶融結合法用β型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金粉末の評価と流動特性
スマートプロセス学会誌, in press. -
2021.12.27
【解説】骨代謝学会のHPの1st Authorに、 石本先生が第一筆者の「Calcified Tissue International」誌の『オステオサイト形態と骨ECM配向性の「異方性--異方性」相関』に関する記事が掲載されました。
『オステオサイト形態と骨ECM配向性の「異方性—異方性」相関』
Quantitative Evaluation of Osteocyte Morphology and Bone Anisotropic Extracellular Matrix in Rat Femur
Takuya Ishimoto, Keita Kawahara, Aira Matsugaki, Hiroshi Kamioka, Takayoshi Nakano
Calcif. Tissue Int. 2021 Oct, 109 [4], pp.434-444,
https://doi.org/10.1007/s00223-021-00852-1これは、骨メカノセンサーとして知られるオステオサイトのlacuno-canalicular systemの形態異方性と、コラーゲン／アパタイトからなる骨細胞外マトリックス（ECM）の優先配向性との間の相関を初めて明らかにし、オステオサイトが応力の大きさのみならずその方向をも感知していることを示唆した論文です。
こちらからアクセスできます。
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2021.12.25
【AMセンター】オリンピック時にSociety 5.0博覧会で展示した阪大工金属AMセンターで作製したスカイツリー1／500模型（高さ1.3m）が東京スカイツリーの常設展示となりました。是非東京まで一度足をお運びください。
オリンピック時にSociety 5.0博覧会で展示した阪大工金属AMセンターで作製したスカイツリー1／500模型（高さ1.3m）が東京スカイツリーの常設展示となりました。是非東京まで一度足をお運びください。
東京スカイツリー® 1/500模型のライトアップ動画はこちら
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2021.12.24
【写真】M1発表会当日、天気も良いので集まっている中野研メンバーで集合写真を撮りました。来年も良い年になると良いですね。（写真撮影の瞬間のみマスクを外しました）ので集合写真を撮りました
M1発表会当日、天気も良いので集まっている中野研メンバーで集合写真を撮りました。来年も良い年になると良いですね。（写真撮影の瞬間のみマスクを外しました）
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2021.12.24
【受賞】中野研卒業生で現在韓国の国家科学技術諮問会議（PACST)で活躍している李志旭先生が「科学技術通信部長官（大臣）賞」を受賞しました。おめでとうございます！
中野研卒業生で現在韓国の国家科学技術諮問会議（PACST)で活躍している李志旭先生が「科学技術通信部長官（大臣）賞」を受賞しました。おめでとうございます！
李志旭：科学技術通信部長官（大臣）賞、2021年12月24日
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2021.12.24
【論文】イバンドノネートが骨粗しょう症ラットのアパタイト配向性とヤング率を正常化することを示した論文がCalcified Tissue International（IF=4.333）に受理され、OA論文として掲載される予定です。
Takuya Ishimoto, Mitsuru Saito, Ryosuke Ozasa, Yoshihiro Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
Ibandronate suppresses changes in apatite orientation and Young's modulus caused by estrogen deficiency in rat vertebrae,
Calcified Tissue International, (2021), in press. -
2021.12.22
【新聞・出版】本日の日刊工業新聞朝刊に、中野先生が編集者のひとりである 『デジタル化時代のAdditive Manufacturingの基礎と応用』（スマートプロセス学会監修）の出版に関する記事が掲載されました。 AM最先端研究・技術が詰まった一冊で、2022年1月8日に出版されます。お申し込みは「スマートプロセス学会」のHPへ。
3D印刷技術を紹介、阪大が書籍、DX時代のモノづくり支援：日刊工業新聞、2021年12月22日、朝刊、科学技術・大学欄
書籍名：『デジタル化時代のAdditive Manufacturing の基礎と応用』
編集者：中野貴由、桐原聡秀、近藤勝義、西川宏、田中学
監修：一般社団法人 スマートプロセス学会
協賛：“戦略的イノベーション創造プログラム (SIP)” 統合型材料開発システムによるマテリアル革命（三島良直PD）
出版社：株式会社リブロ社詳細はこちらから
下記より書籍購入申し込みを受け付け中です。
http://smartprocess.or.jp/SpeeverForm/sps-mste/form/JRzvm
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2021.12.21
【論文】東京慈恵医大斎藤充教授、中外製薬との共同研究の「イバンドロネートとエルデカルシドールの複合投与が骨粗しょう症による骨量減少と骨質指標としてのコラーゲン／アパタイト配向性の低下を抑制することを証明した論文」がBone誌（IF=4.4）に受理され、OA論文として掲載されます。
Ryosuke Ozasa, Mitsuru Saito, Takuya Ishimoto, Aira Matsugaki, Yoshihiro Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
Combination treatment with ibandronate and eldecalcitol prevents osteoporotic bone loss and deterioration of bone quality characterized by nano-arrangement of the collagen/apatite in an ovariectomized aged rat model,
Bone, (2022), in press. -
2021.12.20
【解説】「人工臓器」に当研究室の「配向化骨誘導型人工骨臓器研究の最前線」に関する解説が掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
配向化骨誘導型人工骨臓器研究の最前線、人工臓器、Vol. 50, [3], (2021), pp. 190-194. -
2021.12.17
【出版】中野先生が編集者のひとりである 『デジタル化時代のAdditive Manufacturingの基礎と応用』（スマートプロセス学会監修）が出版されます。 AM最先端研究が詰まった一冊です。
中野先生が編集者のひとりである
『デジタル化時代のAdditive Manufacturingの基礎と応用』（スマートプロセス学会監修）が出版されます。
AM最先端研究が詰まった一冊です。詳細はこちらから
下記より申し込みを受け付け中です。
http://smartprocess.or.jp/SpeeverForm/sps-mste/form/JRzvm
FAX専用購入申込書の印刷はこちら
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2021.12.10
【新聞】化学工業日報に"材料開発に「異方性」の視点"という中野研の考え方が掲載されました。
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2021.12.3
14:00【報道】東北大学から「骨再生材料の組織治癒力が増大～高密度で転位を導入したリン酸八カルシウム（OCP）骨補填材の開発」がプレスリリースされました。中野研との共同研究が含まれます。
【報道】東北大学から「骨再生材料の組織治癒力が増大～高密度で転位を導入したリン酸八カルシウム（OCP）骨補填材の開発」がプレスリリースされました。中野研との共同研究が含まれます。
詳しくはこちらから
東北大のプレスリリースはこちら
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2021.12.2
【論文】東北大歯学研究科鈴木治教授のグループとの共同研究の成果が、Applied Materials Today（IF＝10.04）に受理され、OA論文として掲載されました。OCP中の転位が骨再生を促すという新たな発見です。
Ryo Hamai, Susumu Sakai, Yukari Shiwaku, Takahisa Anada, Kaori Tsuchiya, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Osamu Suzuki*:
Octacalcium phosphate crystals including a higher density dislocation improve its materials osteogenecity,
Applied Materials Today, 26, (2021), 101279: 1-12.論文はこちらから
Abstract
Herein, we show that the enhanced osteogenecity of octacalcium phosphate (OCP) biomaterial, recently identified as an important element in hybrid organic–inorganic nanocomposites involved in the initial hydroxyapatite crystal expansion in mammal bones, results from an enhanced chemical property, stemming from the presence of lattice strain and dislocations. Two types of OCPs were synthesized by wet-chemical processing in the presence (c-OCP) and absence (w-OCP) of gelatin, respectively, and subjected to structural, chemical, and biological analyses. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and fast Fourier transform (FFT) analyses revealed that c-OCP crystals contained approximately six times higher edge dislocations with Burgers vectors perpendicular to a-axis than that in the case of w-OCP. The dissolution of c-OCP crystal in tris-HCl buffer occurred toward the long axis of the crystal, most likely, toward the lattice strain along the c-axis direction, while w-OCP crystal dissolved toward the a-axis direction. The study suggested that the increment of internal energy by the higher dislocation density contributed promoting c-OCP dissolution and hydrolysis through decreasing the activation energy. c-OCP crystal displayed enhanced in vitro mesenchymal stem 2D cell and 3D spheroid differentiation, in vivo bone formation, and apatite crystallographic orientation in critical-sized rat calvarial defect model as compared to w-OCP crystal, at the same time, converting to apatite structure earlier than w-OCP. The present study demonstrates that dislocation-related dissolution along with enhanced conversion of OCP is a determinant in bone induction, which may be relevant to normal bone development utilizing OCP biomaterials. -
2021.12.2
【論文】Bone誌（IF＝4.4）にリウマチの骨質の劣化に関する研究成果が受理され、OA論文として掲載されました。九州医療センター、中外製薬との共同研究です。
Ryosuke Ozasa#, Aira Matsugaki#, Takuya Ishimoto, Satoshi Kamura, Hiroto Yoshida, Mayu Magi, Yoshihiro Matsumoto, Koji Sakuraba, Kenjiro Fujimura, Hisaaki Miyahara, Takayoshi Nakano*:
Bone fragility via degradation of bone quality featured by collagen/apatite micro-arrangement in human rheumatic arthritis,
Bone, 155, (2022), 116261; 1-10.
#: These authors contributed equally to this work.
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
Although increased bone fragility is a well-recognized consequence in patients with rheumatoid arthritis (RA), the essential cause of degenerate bone strength remains unknown. This study aimed to determine factors contributing to bone dysfunction in RA by focusing on the bone matrix micro-arrangement, based on the preferential orientation of collagen and the related apatite c-axis as a bone quality index. The classical understanding of RA is limited to its severe pathological conditions associated with inflammation-induced bone loss. This study examined periarticular proximal tibiae from RA patients as compared with osteoarthritis (OA) patients as controls. Bone tissue material strength was disrupted in the RA group compared with the control. Collagen/apatite micro-arrangement and vBMD were significantly lower in the RA group, and the rate of decrease in apatite c-axis orientation (−45%) was larger than that in vBMD (−22%). Multiple regression analysis showed that the degree of apatite c-axis orientation (β = 0.52, p = 1.9 × 10−2) significantly contributed to RA-induced bone material impairment as well as vBMD (β = 0.46, p = 3.8 × 10−2). To the best of our knowledge, this is the first report to demonstrate that RA reduces bone material strength by deteriorating the micro-arrangement of collagen/apatite bone matrix, leading to decreased fracture resistance. Our findings represent the significance of bone quality-based analysis for precise evaluation and subsequent therapy of the integrity and soundness of the bone in patients with RA. -
2021.12.1
本日の日刊工業新聞に関西経済連合会の社会人モノづくり講座の10周年が紹介され、中野先生がコメントしています。
社会人モノづくり講座「10年継続に手応え、異業種交流でも大きな役割」：日刊工業新聞、31面（西日本）、2021年12月1日朝刊
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2021.11.30
【著書】「日経BPよりテクノロジー・ロードマップ 2022-2031 全」産業編が出版され、中野先生が分担執筆しています。
2021年11月30日 【著書】「日経BPよりテクノロジー・ロードマップ 2022-2031 全」産業編が出版され、中野先生が分担執筆しています。
中野貴由（分担執筆）：
「10-5. 3Dアディティブ・マニュファクチャリング (3D-AM)」、
テクノロジー・ロードマップ 2022-2031 全産業編、日経BP、
ISBN：978-4-296-11003-2、2021年11月30日、pp402-405. -
2021.11.30
【学会】第43回日本バイオマテリアル学会（2021年11月28日〜30日@名古屋国際会議場）に参加しました。 対面とZoomを組み合わせたハイブリッドでの開催でした。
第43回日本バイオマテリアル学会（2021年11月28日〜30日@名古屋国際会議場）に参加しました。
対面とZoomを組み合わせたハイブリッドでの開催でした。
撮影時のみマスクを外して撮影しました。
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2021.11.26
【受賞】中野先生が本多フロンティア賞を受賞し、記念講演を行いました。
中野貴由：第18回本多フロンティア賞、2021年11月26日、（公財）本多記念会
【記念講演】
中野貴由：金属材料学を基軸とした骨基質配向化機構解明と制御法の確立、学士会館、2021年11月26日、15：20～15：55
受賞者喜びの声はこちら
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2021.11.22
【研究】AM粉末を作製する東洋アルミニウム（株）を訪問しました。
東洋アルミニウム（株）日野製造所を訪問し、世界に誇る最先端のAlならびにAl合金の製造工程を目の前で見学させていただきました。圧巻でした。楠井専務をはじめ対応いただいた皆様に御礼申し上げます。
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2021.11.22
【新聞】日刊工業新聞朝刊に金属３Ｄプリンターのガス制御が造形品を高機能化を引き起こすことを解明した記事が掲載されました。大陽日酸との共同研究の成果です。
大陽日酸など、金属３Ｄプリンターのガス制御、造形品を高機能化：日刊工業新聞朝刊、科学技術・大学、19面、2021年11月22日．
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2021.11.17
【論文】Bone誌（IF＝4.4）にリウマチの骨質の劣化に関する研究成果が受理され、OA論文として掲載される予定です。九州医療センター、中外製薬との共同研究です。
Ryosuke Ozasa#, Aira Matsugaki#, Takuya Ishimoto, Satoshi Kamura, Hiroto Yoshida, Mayu Magi, Yoshihiro Matsumoto, Koji Sakuraba, Kenjiro Fujimura, Hisaaki Miyahara, Takayoshi Nakano*:
Bone fragility via degradation of bone quality featured by collagen/apatite micro-arrangement in human rheumatic arthritis,
Bone, (2021), in press.
#: These authors contributed equally to this work.
*: Corresponding author -
2021.11.15
【受賞・講演】安田研との共著論文がスマートプロセス学会論⽂賞を受賞し、趙先生が受賞講演を行いました。
趙 研、安⽥弘⾏、當代光陽、上⽥実、⽵⼭雅夫、中野貴由：
電⼦ビーム積層造形法により作製したTiAl合⾦の 熱間等⽅圧加圧法による⾼温疲労特性改善
スマートプロセス学会 論⽂賞（2020年, Vol.9, No.4）
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2021.11.15
【論文】東北大歯学研究科鈴木治教授のグループとの共同研究の成果が、Applied Materials Today（IF＝10.04）に受理され、OA論文として掲載される予定です。OCP中の転位が骨再生を促すという新たな発見です。
Ryo Hamai, Susumu Sakai, Yukari Shiwaku, Takahisa Anada, Kaori Tsuchiya, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Osamu Suzuki*:
Octacalcium phosphate crystals including a higher density dislocation improve its materials osteogenecity,
Applied Materials Today, (2021), in press -
2021.11.11
【講演】日本金属学会・鉄鋼協会東海支部開催の「第31 回 材料フォーラムTOKAI」にて中野先生が特別講演を行いました
中野貴由：
『等方性/異方性に着眼した材料工学の展開』 ～骨微細構造から生体・航空宇宙材料へ，さらに金属3Dプリンティングプロセスへ～、日本金属学会・鉄鋼協会東海支部、
2021年11月11日13：10~14：10、オンライン開催 -
2021.11.11
【論文】金属３Dプリンティング（PBF）の結晶学的異方性制御に関するreview articleがJournal of Metals (JOM)にOA論文（解説）として掲載されました。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano*:
Anisotropic control of crystallographic texture in metals and ceramics powder-bed-fusion-type additive manufacturing―A review, MICRO-ARCHITECTURED MATERIALS BY ADDITIVE MANUFACTURING
Journal of Metals (JOM), (2021), on line.
https://doi.org/10.1007/s11837-021-04966-7論文はこちらから
Abstract
Additive manufacturing (AM) enables the production of complex, net-shape
geometries. Additionally, in AM of metal and ceramics, which has received
less attention, the microstructure and texture of the product can be arbitrarily
controlled by selecting appropriate process parameters, thereby enabling
unprecedented superior properties. This paper discusses recent progress
pertaining to texture evolution mechanisms and control methods, with an
emphasis on selective laser melting. One of the unique characteristics of AM is
that the texture can be varied as a function of position within the product by
controlling the scan strategy. The transient behavior of the texture and the
factor used to control it via the scan strategy are discussed. In addition, the
texture evolution behavior of face- and body-centered cubic as well as noncubic
materials is discussed. The importance of the crystallographic ‘‘multiplicity’’ of
the preferential crystal growth direction is described to understand the evolution
behavior of the texture in such materials. -
2021.11.10
【講演】中野先生が2021年秋季講演会（第128回講演大会）にて、協会賞受賞記念講演(研究功績賞）を行いました。
中野貴由：金属三次元積層造形をはじめとする粉体粉末冶金学を基軸にした異方性材料組織制御に関する研究開発、
2021年秋季講演会（第128回講演大会）、2021年11月10日13:00〜13:40、
粉末積層３Ｄ造形に関わる材料および技術の最先端、協会賞受賞記念講演(研究功績賞）、Zoomによるライブ配信 -
2021.11.8
【論文】金属３Dプリンティングで形成されたTi-6Al-4V合金の組織・力学特性に対するガスの影響に関する論文がAdditive Manufacturing誌（IF＝11.0）にOA論文として掲載されました。
Hiroki Amano, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma , Keisuke Aiba, Shi-Hai Sun, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano*:
Effect of a Helium Gas Atmosphere on the Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy built with Laser Powder Bed Fusion: A Comparative Study with Argon Gas,
Additive Manufacturing, 48, (2021), 102444; 1-9.
https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102444論文はこちらから
Abstract
In metal additive manufacturing, the microstructures and associated mechanical properties of metal specimens can be controlled over a wide range. Although process parameters are considered important in the fabrication of functional parts, the effect of atmospheric gas has not been comprehensively documented. In laser powder bed fusion (LPBF), gas flow is used to eliminate fumes generated by laser irradiation. Simultaneously, the gas removes heat from the laser-irradiated part, which is exposed to high temperature. In this study, we investigated the capacity of helium as an alternative to argon, which is conventionally used as the LPBF atmosphere gas. He has a higher thermal conductivity and lower gas density than Ar, which may result in enhanced heat removal from the Ti-6Al-4V alloy during fabrication. Numerical simulations suggest a greater cooling rate under He flow. Further, the material built under He flow contained finer α'-martensite grains and showed improved mechanical properties compared to those fabricated under Ar flow, despite the identical laser irradiation conditions. Thus, He gas is advantageous in LPBF for fabricating products with superior mechanical performance through microstructural refinement, and this is a result of its capacity for cooling and fume generation inhibition. Therefore, this study reveals the importance of the choice of atmospheric gas because of its effects on the characteristics of metallic specimens fabricated using LPBF. -
2021.11.6
【講演】11月11日（木）オンライン開催の「第31 回 材料フォーラムTOKAI」にて中野先生が特別講演を行います。
中野貴由：『等方性/異方性に着眼した材料工学の展開』 ～骨微細構造から生体・航空宇宙材料へ，さらに金属3Dプリンティングプロセスへ～、2021年11月11日オンライン開催
概要集はこちらから
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2021.11.5
【受賞】中野先生が、軽金属に関する金属Additive Manufacturingプロセスなどの顕著な業績により、第20回軽金属功績賞に内定しました。表彰式は2022年5月27日の軽金属学会で実施される予定です。
中野貴由：第20回軽金属功績賞、（一社）軽金属学会、2022年5月27日（予定）
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2021.11.5
【講演】第98回レアメタル研究会（東大生産技術研究所）で中野先生が招待講演しました。
中野貴由：チタン合金やチタン含有バイオハイエントロピー合金のAdditive Manufacturing、2021年11月5日、東京大学生産技術研究所An棟2Fコンベンションホール
詳細はこちらから
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2021.11.5
【新聞】財経新聞に記事が掲載されました。
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2021.11.4
【論文】Materials Chemistry and Physics（Elsevier）に(Ti, Zr, Hf)-Al基MEAならびにHEAの設計に関する論文がOA論文として掲載されました。
Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Pan Wang, Shi-Hai Sun, Takayoshi Nakano*:
Design and Development of (Ti, Zr, Hf)-Al based Medium Entropy Alloys and High Entropy Alloys,
Materials Chemistry and Physics, (2021), 125409.
https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.125409論文はこちらから
Abstract
The design and development of TiZrHfAl medium entropy alloy (MEA), and the TiZrHfAlNb0.2 and TiZrHfAlV0.2 high entropy alloys (HEAs) is described. The combination of 4th subgroup elements (Ti, Zr, and Hf) with Al is discussed based on the periodic table and taxonomy of HEAs. The alloys were designed using alloy parameters for HEAs, predicted ground state diagrams from the Materials Project, and the calculation of phase diagrams (CALPHAD). Rapid solidification was effective to suppress the formation of intermetallic compounds, resulting in BCC/B2 phase formation. Significant differences in the constituent phases and Vickers hardness between ingots and melt-spun ribbons were found among the TiZrHfAl MEA, TiZrHfAlNb0.2, and TiZrHfAlV0.2 HEAs. -
2021.11.3
【論文】Materials Chemistry and Physicsに(Ti, Zr, Hf)-Al基MEAならびにHEAの設計に関する論文が受理され、OA論文として掲載される予定です。
Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Pan Wang, Shi-Hai Sun, Takayoshi Nakano*:
Design and Development of (Ti, Zr, Hf)-Al based Medium Entropy Alloys and High Entropy Alloys,
Materials Chemistry and Physics, (2021), in press. -
2021.11.2
【速報】中野研のHP閲覧数が33万件を突破しました！
中野研のHP閲覧数が33万件を突破しました！
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2021.11.2
【新聞】日刊工業新聞の23面に、オステオサイトの応力感受による骨芽細胞配列制御に関する記事が掲載されました。
骨芽細胞配列 分子が制御 疾患治療薬 開発に道（日刊工業新聞朝刊、2021年11月2日、23面 科学技術・大学面）
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2021.11.1
【解説】「地域ケアリング（北隆館出版）」に当研究室の「ポストコロナ時代の骨質医療革新」に関する解説が掲載されました。
松垣あいら、石本卓也、小笹良輔、中野貴由：
ポストコロナ時代の骨質医療革新〜コラーゲン／アパタイト配向性に基づく個別化骨医療、
地域ケアリング、Vol.23, [13], (2021)、pp.71-80. -
2021.10.29
【論文】レーザ金属3Dプリンティング（L-PBF）により粉末の作製方法を変えることでクラック形成を抑えた高融点Wの造形に成功し、サイバーフィジカル空間でそれを証明した論文が、Additive Manufacturing LettersにOA論文として掲載されました。
Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Tsubasa Todo, Pan Wang, Nakano Takayoshi*:
Influence of powder characteristics on densification via crystallographic texture formation: Pure tungsten prepared by laser powder bed fusion,
Additive Manufacturing Letters, 1, (2021), 100016; 1-8.
https://doi.org/10.1016/j.addlet.2021.100016論文はこちらから
Abstract
The laser powder bed fusion (LPBF) of pure tungsten for the fabrication of near-fully dense components is challenging owing to the intrinsic properties of tungsten. In this study, routine, gas-atomized, and plasma-processed tungsten powder samples were characterized for their powder shape, size distribution, tapped density, and flowability, and then used to fabricate parts using identical LPBF process parameters to evaluate the influence of the powder characteristics on the metal densification and microstructure. The plasma-processed W powder showed a relative density of 98.7%, the highest value yet to be reported, at a baseplate temperature of 80°C owing to the higher tapped density and improved flowability of the powder, which result in high-quality powder bed formation. In addition, numerical simulations were conducted to estimate the effect of the powder quality on laser energy absorption and, thus, melt pool formation. The results reveal that enhanced powder characteristics result in an increased density and prevent lack of fusion while tuning the grain boundary characteristics and strengthening the crystallographic texture, which resulted in decreased cracking owing to less crack-sensitive grain boundaries and increased hardness of the as-built W components. -
2021.10.27
金属３Dプリンティングで形成されたTi-6Al-4V合金の組織・力学特性に対するガスの影響に関する論文がAdditive Manufacturing誌に受理され、OA論文として掲載されます。
Hiroki Amano, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma , Keisuke Aiba, Shi-Hai Sun, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano*:
Effect of a Helium Gas Atmosphere on the Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy built with Laser Powder Bed Fusion: A Comparative Study with Argon Gas,
Additive Manufacturing, (2021), in press. -
2021.10.27
【告知】中野研から「ついに解明！力が骨を強くする仕組み ―応力負荷 が 配向化骨 をつくる分子 PGE2 を発見」をプレスリリースしました。
中野研から「ついに解明！力が骨を強くする仕組み
―応力負荷 が 配向化骨 をつくる分子 PGE2 を発見」をプレスリリースしました。PDFはこちらから
大阪大学プレスリリース
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20211027_1 -
2021.10.27
【報道】テレビ大阪「やさしいニュース」で、当研究室の研究が取り上げられました。
テレビ大阪「やさしいニュース」で、当研究室の研究が取り上げられました。
大阪大 “骨の強度“で世界初の研究
テレビ大阪ニュース【配信】 https://www.youtube.com/channel/UCd6GEK664CTEWRZda7Fu7Lg
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2021.10.27
【論文】Biomaterials誌（IF＝12.5）に本研究室でOCYからの骨芽細胞配向化を決定するPGE2の発見に関する内容がオープンアクセス論文として掲載されました。
Tadaaki Matsuzaka,# Aira Matsugaki#, Takayoshi Nakano*:
Control of osteoblast arrangement by osteocyte mechanoresponse through prostaglandin E2 signaling under oscillatory fluid flow stimuli,
Biomaterials, 279, (2021), 121203; 1-10.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121203
#: These authors equally contribute to this work.
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
Anisotropic collagen/apatite microstructure is a prominent determinant of bone tissue functionalization; in particular, bone matrix modulates its anisotropic microstructure depending on the surrounding mechanical condition. Although mechanotransduction in bones is governed by osteocyte function, the precise mechanisms linking mechanical stimuli and anisotropic formation of collagen/apatite microstructure are poorly understood. Here we developed a novel anisotropic mechano-coculture system which enables the understanding of the biological mechanisms regulating the oriented bone matrix formation, which is constructed by aligned osteoblasts. The developed model provides bone-mimetic coculture platform that enables simultaneous control of mechanical condition and osteoblast-osteocyte communication with an anisotropic culture scaffold. The engineered coculture device helps in understanding the relationship between osteocyte mechanoresponses and osteoblast arrangement, which is a significant contributor to anisotropic organization of bone tissue. Our study showed that osteocyte responses to oscillatory flow stimuli regulated osteoblast arrangement through soluble molecular interactions. Importantly, we found that prostaglandin E2 is a novel determinant for oriented collagen/apatite organization of bone matrix, through controlling osteoblast arrangement. -
2021.10.27
Biomaterials誌（IF＝12.5）に本研究室でOCYからの骨芽細胞配向化を決定するPGE2の発見に関する内容が受理され、オープンアクセス論文として掲載される予定です。
Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano*:
Control of osteoblast arrangement by osteocyte mechanoresponse through prostaglandin E2 signaling under oscillatory fluid flow stimuli,
Biomaterials, (2021), in press. -
2021.10.25
【論文】レーザ金属3Dプリンティング（L-PBF）により粉末の作製方法を変えることでクラック形成を抑えた高融点Wの造形に成功し、サイバーフィジカル空間でそれを証明した論文が、Addive Manufacturing LettersにOA論文として受理されました。
Ozkan Gokcekaya, Takuya Ishimoto, Tsubasa Todo, Pan Wang, Nakano Takayoshi*:
Influence of powder characteristics on densification via crystallographic texture formation: Pure tungsten prepared by laser powder bed fusion,
Additive Manufacturing Letters, (2021), in press. -
2021.10.1
【昇進】石本先生が富山大学 都市デザイン学系 先進アルミニウム国際研究センター 教授ならびに大阪大学大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 特任教授に着任しました。
石本先生が10月1日付けで富山大学 都市デザイン学系 先進アルミニウム国際研究センター 教授ならびに大阪大学大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 特任教授に着任しました。
大阪から富山へと赴任場所は変わりましたが、特任教授の立場からこれまで通り中野研究室の一員として研究活動を行う予定です。 -
2021.9.28
電子ビームならびにレーザビームを熱源にすることによるPowder bed fusionの違いに関する論文がAdditive Manufacturing誌（IF＝11）にオープンアクセス論文として公開されました。
Shi-Hai Sun, Koji Hagihara, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma, Yun-Fei Xue, Takayoshi Nakano:
Comparison of microstructure, crystallographic texture, and mechanical properties in Ti–15Mo–5Zr–3Al alloys fabricated via electron and laser beam powder bed fusion technologies
Additive Manufacturing, 47, (2021), 102329; 1-17.論文はこちらから
Abstract
Depending on the application, establishing a strategy for selecting the type of powder bed fusion technology from electron beam (EB-PBF) or laser powder bed fusion (L-PBF)—is important. In this study, we focused on the β-type Ti–15Mo–5Zr–3Al alloy (expected for hard-tissue implant applications) as a model material, and we examined the variations in the microstructure, crystallographic texture, and resultant mechanical properties of specimens fabricated by L-PBF and EB-PBF. Because the melting mode transforms from the conduction mode to the keyhole mode with an increase in the energy density in L-PBF, the relative density of the L-PBF-built specimen decreases at higher energy densities, unlike that of the EB-PBF-built specimen. Although both EB-PBF and LPBF can obtain cubic crystallographic textures via bidirectional scanning with a 90° rotation in each layer, the formation mechanisms of the textures were found to be different. The <100> texture in the build direction is mainly derived from the vertically grown columnar cells in EB-PBF, whereas it is derived from the vertically and horizontally grown columnar cells in L-PBF. Consequently, different textures were developed via bidirectional scanning without rotation in each layer: the <110>and <100>aligned textures along the build direction in LPBF and EB-PBF, respectively. The L-PBF-built specimen exhibited considerably better ductility, but slightly lower strength than the EB-PBF-built specimen, under the conditions of the same crystallographic texture and relative density. We attributed this to the variation in the microstructures of the specimens; the formation of the α-phase was completely absent in the L-PBF-built specimen. The results demonstrate the importance of properly selecting the two technologies according to the material and its application. -
2021.9.28
石本准教授の教授への昇進祝いと送別会を行いました。
石本先生の教授昇進祝いと送別会を行いました。
石本先生は10月1日より富山大学 都市デザイン学系 先進アルミニウム国際研究センター 教授ならびに大阪大学大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 特任教授に着任する予定です。
石本先生は、中野研の前身の馬越研の時から数えて、計20年もの間在籍されました。
今後とも、引き続きよろしくお願いいたします。なお、中野研スタッフと在校生に加え、多くの中野研卒業生がオンラインから参加し、盛会となりました。
中野先生からの花束贈呈
小笹先生からのスタッフ一同による記念品贈呈
M2森田君からの唐揚げ棒（？）の贈呈
現地での集合写真（※撮影時のみ集合&マスクを外しています）
オンラインでの集合写真 -
2021.9.28
中野先生が、2021年度第1回 ニューガラスセミナーにて招待講演を行いました。
中野貴由：生体骨に学ぶ異方性と金属3Dプリンティング
2021年度第1回 ニューガラスセミナーのご案内
「ライフサイエンス・環境分野に展開される特殊ガラスと造形技術」
令和3年9月28日（火）13:10～14:05 @WEB
詳細はこちらから -
2021.9.24
金属３Dプリンティングの結晶学的異方性に関するreview paperがJournal of Metals (JOM)に受理され、OA論文として掲載予定です。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano*:
Anisotropic control of crystallographic texture in metals and ceramics powder-bed-fusion-type additive manufacturing,
Journal of Metals, (2021), in press. -
2021.9.24
中野先生が第24回日本歯科医学会学術大会にてシンポジストを務めました。
中野貴由：骨質指標としての骨基質配向性の重要性とインプラント周囲骨への応用
第24回日本歯科医学会学術大会
シンポジウム13「インプラント周囲骨の形成と制御」
2021年9月24日（金）14:00-16:00@WEB -
2021.9.22
中野先生が３府省合同 構造材料プログラム「研究成果報告会」で成果報告を行いました。
中野貴由（C領域長）：MI システムによる粉末・積層造形技術 ～耐熱構造材料およびプロセスの開発～
内閣府 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 「統合型材料開発システムによるマテリアル革命」
３府省合同 構造材料プログラム「研究成果報告会」2021年9月22日10~17時@WEB -
2021.9.21
中野先生を研究代表者とするCrest（ナノ力学領域）が採択されました。主たる研究分担先である東京大学阿部先生・熊本大学眞山先生（名古屋大学君塚先生）、さらには阪大AMセンターのコアメンバーの先生方と6年間研究を進めていきます。ご支援ご指導のほどよろしくお願いいたします。
中野先生を研究代表者とするCrest（ナノ力学領域）が採択されました。主たる研究分担先である東京大学阿部先生・熊本大学眞山先生（名古屋大学君塚先生）、さらには阪大AMセンターのコアメンバーの先生方と6年間研究を進めていきます。ご支援ご指導のほどよろしくお願いいたします。
戦略目標：「ナノスケール動的挙動の理解に基づく力学特性発現機構の解明」
研究領域：「革新的力学機能材料の創出に向けたナノスケール動的挙動と力学特性機構の解明（ナノ力学）」
研究総括：伊藤 耕三（東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授）中野貴由 大阪大学 大学院工学研究科 教授 カスタム力学機能制御学の構築 ～階層化異方性骨組織に学ぶ～
詳細は以下から
https://www.jst.go.jp/kisoken/crest/application/2021/210921/210921.html -
2021.9.21
日刊工業新聞の21面に、名工大萩原先生との共同研究で実施した、レーザ／電子線を熱源とした積層造形法それぞれの特長を活かした組織制御法の確立に関する記事が掲載されました。
熱源ごとに品質制御 金属3Dプリンター粉末床溶融結合活用 超合金・高機能品を創製（日刊工業新聞朝刊、2021年9月21日、科学技術・大学、21面・トップ記事
）
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2021.9.17
中野研メンバーが日本金属学会2021年秋期講演（第169回）大会（オンライン開催）に参加しました。
中野研メンバーが日本金属学会2021年秋期講演（第169回）大会（オンライン開催）に参加しました。
石本先生は生体材料基礎・生体応答セッションにて座長を行いました。
発表は以下の通りです。村上奨励賞受賞講演
○松垣あいら：材料学に基づく骨微細構造制御のための生体機能化材料開発に関する研究
口頭発表
○松本峻、松垣あいら、中野貴由
マクロファージ由来炎症性サイトカインによる骨芽細胞配列化制御機構○小笹良輔、中村郁仁、松垣あいら、中野貴由
妊娠および授乳関連性骨粗鬆症における骨力学機能制御メカニズムの解明○田中健嗣、松垣あいら、Ozkan Gokcekaya、木村恒太、中野貴由
金属積層造形法による Ti 合金表面形状制御と間葉系幹細胞挙動○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力負荷異方性共培養モデル構築による力学応答骨配向化因子の同定○山岡祐介、小笹良輔、松垣あいら、中野貴由
低リン血症性くる病における骨脆弱化の機序○福島涼、石本卓也、松垣あいら、中野貴由
オステオカルシンに注目した骨基質配向性制御機構○西川侑希、石本卓也、永瀬丈嗣、中野貴由
金属 AM による生体用ハイエントロピー合金の造形と機能化の検討○森田尚昂、石本卓也、中野貴由
金属 AM による β 型 Ti 合金の結晶集合組織形成と力学機能異方性設計○真鍋光喜、石本卓也、恵久春佑寿夫、森貞好昭、藤井英俊、中野貴由
金属 AM により作製した Al 合金板材の摩擦撹拌接合部の組織と力学特性解析○GUPTA MRIDUL、小笹良輔、石本卓也、久世哲嗣、柳谷彰彦、上田正人、中野貴由
レーザビーム粉末床溶融結合により造形した銅合金の電気抵抗率変化○萩原幸司、徳永透子、上山椋平、中野貴由、山崎倫昭、河村能人
Mg 合金におけるキンク帯強化の定量的考察○徳永透子、山崎倫昭、眞山剛、成本裕希、木田大貴、河村能人、中野貴由、萩原幸司
Mg/LPSO 二相合金におけるキンク帯形成，機械的性質との相関○趙研、尾堂裕隆、安田弘行、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム粉末床溶融結合法により作製した β 相含有 TiAl合金の微細組織および力学特性の造形方向依存性○岡本慶介、趙研、安田弘行、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム粉末床溶融結合法で作製した β 相含有 TiAl 合金の組織制御による力学特性向上○松岡弘剛、趙研、安田弘行、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム粉末床溶融結合法により作製した β 相含有 TiAl合金の微細組織および力学特性に及ぼす Al 量の影響○當代光陽、高橋凪、永瀬丈嗣、松垣あいら、中野貴由
生体用 hcp 型ミディアムエントロピー合金の開発○李誠鎬、永田夫久江、加藤且也、中野貴由、春日敏宏
亜鉛含有ケイリン酸塩インバートガラスの細胞挙動第37回優秀ポスター賞受賞
〇能勢 和史、奥川将行、小泉雄一郎、中野貴由
γ' 析出強化型 Ni 基超合金の狭ピッチ走査レーザー付加製造○平賀知輝、北嶋具教、源聡、戸田佳明、皆川和己、川岸京子、湯本敦史、渡邊誠、 出村雅彦、井頭賢一郎、中野貴由
凝固脆性温度域への Ni 基合金組成の影響とレーザ造形用合金探索○髙橋凪、川堀龍、當代光陽、永瀬丈嗣、中野貴由
TiNbTaZrMo 系 Bio-HEAs のヤング率とボロン添加による力学特性の改善 -
2021.9.14
日本金属学会秋期大会で中野研が以下の賞を受賞致しました。
〇松垣あいら：第18回村上奨励賞、
（公社）日本金属学会、2021年9月14日
〇永瀬丈嗣、當代光陽、中野貴由：第69回論文賞、
Development of Co-Cr-Mo-Fe-Mn-W and Co-Cr-Mo-Fe-Mn-W-Ag High-Entropy Alloys Based on Co-Cr-Mo Alloysに対して、
（公社）日本金属学会、2021年9月14日
〇松垣あいら、中野貴由：第11回まてりあ賞、
「細胞および骨基質の配向化機序に基づく骨機能化誘導」に対して
（公社）日本金属学会、2021年9月14日
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2021.9.14
関西大学の上田正人先生が「チタンでサンゴ礁を救う」という目標で関西大発のクラウドファンディングを募集しています。中野先生も応援コメントを出しておりますのでご協力をよろしくお願いいたします。
関西大学の上田正人先生が「チタンでサンゴ礁を救う」という目標で関西大発のクラウドファンディングを募集しています。中野先生も応援コメントを出しておりますのでご協力をよろしくお願いいたします。
サンゴとチタンについて→PDFはこちら
詳細URLは以下です
https://academist-cf.com/projects/232 -
2021.9.14
電子ビームならびにレーザビームを熱源にすることによるPowder bed fusionの違いに関する論文がAdditive Manufacturing誌（IF＝11）に受理され、OA論文として公開予定です。
Shi-Hai Sun, Koji Hagihara, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma, Yun-Fei Xue, Takayoshi Nakano*:
Comparison of microstructure, crystallographic texture, and mechanical properties in Ti–15Mo–5Zr–3Al alloys fabricated via electron and laser beam powder bed fusion technologies,
Additive Manufacturing, (2021), in press. -
2021.9.13
Materials Research Letters誌にLPSO層をナノプレートとして含むMg-Zn-Y合金のキンク強化に関する論文がオープンアクセス論文として掲載されました。
Koji Hagihara*, Ryohei Ueyama, Toko Tokunaga, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano
Quantitative estimation of kink-band strengthening in an Mg–Zn–Y single crystal with LPSO nanoplates
Materials Research Letters, 9 (2021) 467-474.
https://doi.org/10.1080/21663831.2021.1974593論文はこちら
Abstract
Kink-band strengthening was first quantitatively evaluated using an Mg–Zn–Y single crystal containing long-period stacking ordered (LPSO) nanoplates. The ability of a kink-band boundary to act as a barrier that hinders the motion of dislocations is high and comparable to that of a general random grain boundary. Nevertheless, a kink-band boundary is regarded as a simple tilt boundary in the dislocation model. One reason for the anomalous ability of kink-band boundary acting as barriers is related to its peculiar hierarchical structure, in which many small kink bands with high crystal rotation angles accumulate in a localized region. By the quantitative estimation using the single crystal, the origin of the anomalous ability of kink bands acting as barriers that hinder the motion of dislocation was elucidated. -
2021.9.11
Scripta Materialia誌（IF＝5.6）に当研究室で実施した、レーザAMによるタングステンの高密度化と結晶方位制御機構の解明に関する論文がOA論文として掲載されました。
Tsubasa Todo, Takuya Ishimoto, Ozkan Gokcekaya, Jongyeong Oh, Takayoshi Nakano*:
Single crystalline-like crystallographic texture formation of pure tungsten through laser powder bed fusion,
Scripta Materialia, 206, (2022), 114252; 1-6.
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114252論文はこちら
Abstract We successfully formed the first prominent crystallographic texture of tungsten using laser powder bed fusion (LPBF). It is difficult even to manufacture highly dense tungsten products using LPBF because of its extremely high melting point and high thermal conductivity. By tuning the laser process parameters, we succeeded in fabricating almost fully dense pure tungsten parts with a relative density of 99.1%, which is the highest value yet to be reported. More importantly, a single crystalline-like prominent crystallographic texture evolved, in which <011> preferentially oriented in the scanning direction. This texture was formed to reduce the crystal misorientation at the melt pool center, at which the solidification fronts from the right and left halves of the melt pool encounter. This texture formation mechanism is similar to that of conventional alloys with ordinary thermal properties; however, the crystal growth directionality that governs the crystallographic orientation differs according to the melt pool morphology.
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2021.9.10
中野先生がAMCTURKEY 2021にてKeynote Presentationを行いました。
Takayoshi NAKANO: Control of Crystallographic Texture by Metal Additive Manufacturing
AMCTURKEY 2021 (Keynote presentation), 13:40-14:25 (Istanbul time GMT +3), 9th-10th, September, 2021@WEB -
2021.9.9
日刊工業新聞朝刊にSIPマテリアル革命のC1（川重・阪大）の成果が掲載されました。金属３Dの多彩なプロセスパラメータをAI技術（MI: マテリアルズインテグレーション）で精度よく予想できるようになりました。
３D造形条件最適化、川重・阪大 AI活用 新材料開発に、科学技術・大学（21面・トップ記事）、日刊工業新聞朝刊、2021年9月9日
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2021.9.7
中野先生が溶接協会にて招待講演を行いました。
中野貴由：講演1 「Additive Manufacturingにおける金属組織制御による高機能化」
2021年度第2回 特殊材料溶接研究委員会 本委員会（AM組織・欠陥制御SG合同委員会）、溶接協会
2021年9月7日（火）13:40～14:20 @WEB -
2021.9.5
ハニカム構造を骨格としたPowder/Solid複合材の変形挙動に関する論文がCrystals （MDPI：IF＝2.6）にオープンアクセス論文として掲載されました。
Naoko Ikeo*, Tatsuya Matsumi, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Tadaaki Matsuzaka, Ozkan Gokcekaya, Yorinobu Takigawa, Takayoshi Nakano*:
Fabrication of Ti-Alloy Powder/Solid Composite with Uniaxial Anisotropy by Introducing Unidirectional Honeycomb Structure via Electron Beam Powder Bed Fusion,
Crystals, 11 [9], (2021), 1074;1-11.
https://doi.org/10.3390/cryst11091074論文はこちらから
Abstract:
In this study, a Ti–6Al–4V alloy composite with uniaxial anisotropy and a hierarchical structure is fabricated using electron beam powder bed fusion, one of the additive manufacturing techniques that enable arbitrary fabrication, and subsequent heat treatment. The uniaxial anisotropic deformation behavior and mechanical properties such as Young’s modulus are obtained by introducing a unidirectional honeycomb structure. The main feature of this structure is that the unmelted powder retained in the pores of the honeycomb structure. After appropriate heat treatment at 1020 °C, necks are formed between the powder particles and between the powder particles and the honeycomb wall, enabling a stress transmission through the necks when the composite is loaded. This means that the powder part has been mechanically functionalized by the neck formation. As a result, a plateau region appears in the stress–strain curve. The stress transfer among the powder particles leads to the cooperative deformation of the composites, contributing to the excellent energy absorption capacity. Therefore, it is expected that the composite can be applied to bone plates on uniaxially oriented microstructures such as long bones owing to its excellent energy absorption capacity and low elasticity to unidirectionally suppress stress shielding. -
2021.9.3
ニッケル基超合金（Hastelloy-X）の結晶学的組織と力学特性に対するLPBF法での制御に関する成果がCrystals(MDPI, IF=2.6)でオープンアクセス論文として掲載されました。
Shinya Hibino*, Tsubasa Todo, Takuya Ishimoto, Ozkan Gokcekaya, Yuichiro Koizumi, Kenichiroh Igashira, Takayoshi Nakano*:
Control of Crystallographic Texture and Mechanical Properties of Hastelloy-X via Laser Powder Bed Fusion,
Crystals, 11(9), (2021), 1064;
https://doi.org/10.3390/cryst11091064
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
The influence of various laser powder bed fusion (LPBF) process parameters on the crystallographic textures and mechanical properties of a typical Ni-based solid-solution strengthened alloy, Hastelloy-X, was examined. Samples were classified into four groups based on the type of crystallographic texture: single crystalline-like microstructure with <100>//build direction (BD) (<100>-SCM), single crystalline-like microstructure with <110>//BD (<110>-SCM), crystallographic lamellar microstructure (CLM), or polycrystalline microstructure (PCM). These four crystallographic textures were realized in Hastelloy-X for the first time here to the best of our knowledge. The mechanical properties of the samples varied depending on their texture. The tensile properties were affected not only by the Schmid factor but also by the grain size and the presence of lamellar boundaries (grain boundaries). The lamellar boundaries at the interface between the <110>//BD oriented main layers and the <100>//BD-oriented sub-layers of CLM contributed to the resistance to slip transmission and the increased proof stress. It was possible to control a wide range of crystallographic microstructures via the LPBF process parameters, which determines the melt pool morphology and solidification behavior. -
2021.9.2
東京歯科大との共同研究論文がInternational Journal of Implant Dentistryに掲載されました。
Yuto Otsu*, Satoru Matsunaga, Takehiro Furukawa, Kei Kitamura, Masaaki Kasahara, Shinichi Abe, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Yasutomo Yajima
Structural characteristics of the bone surrounding dental implants placed into the tail-suspended mice
International Journal of Implant Dentistry, 7, (2021), 89;1-10.
https://doi.org/10.1186/s40729-021-00374-3論文はこちらから
Abstract
[ Background ] There are many unclear points regarding local structural characteristics of the bone surrounding the implant reflecting the mechanical environment.
Purpose: The purpose of this study is to quantitatively evaluate bone quality surrounding implants placed into the femurs of mice in an unloading model, and to determine the influence of the mechanical environment on bone quality.
[ Methods ]: Twenty 12-week-old male C57BL6/NcL mice (n = 5/group) were used as experimental animals. The mice were divided into two groups: the experimental group (n = 10) which were reared by tail suspension, and the control group (n = 10) which were reared normally. An implant was placed into the femur of a tail-suspended mouse, and after the healing period, they were sacrificed and the femur was removed. After micro-CT imaging, Villanueva osteochrome bone stain was performed. It was embedded in unsaturated polyester resin. The
polymerized block was sliced passing through the center of the implant body. Next, 100-μm-thick polished specimens were prepared with water-resistant abrasive paper. In addition to histological observation, morphometric evaluation of cancellous bone was performed, and the anisotropy of collagen fibers and biological apatite (BAp) crystals was analyzed.
[ Results ]: As a result, the femoral cortical bone thickness and new peri-implant bone mass showed low values in the tail suspension group. The uniaxial preferential orientation of BAp c-axis in the femoral long axis direction in the non-implant groups, but biaxial preferential orientation of BAp c-axis along the long axis of implant and femoral long axis direction were confirmed in new bone reconstructed by implant placement. Collagen fiber running anisotropy and orientation of BAp c-axis in the bone surrounding the implant were not significantly different due to tail suspension.
[ Conclusions ]: From the above results, it was clarified that bone formation occurs surrounding the implant even under extremely low load conditions, and bone microstructure and bone quality adapted to the new mechanical environment are acquired.
Keywords: Tail suspension, Femur, Bone quality, Biological apatite orientation, Collagen fiber, Dental implant -
2021.9.2
ハニカム構造を骨格としたPowder/Solid複合材の変形挙動に関する論文がCrystals （MDPI：IF＝2.6）受理され、オープンアクセス論文として掲載される予定です。
Naoko Ikeo*, Tatsuya Matsumi, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Tadaaki Matsuzaka, Ozkan Gokcekaya, Yorinobu Takigawa, Takayoshi Nakano*:
Fabrication of Ti-alloy powder/solid composite with uniaxial anisotropy by introducing unidirectional honeycomb structure via electron beam powder bed fusion,
Crystals, (2021), in press. -
2021.8.30
ニッケル基超合金（Hastelloy-X）の結晶学的組織と力学特性に対するLPBF法での制御に関する成果がCrystals(MDPI, IF=2.6)に受理され、オープンアクセス論文として掲載されます。
Shinya Hibino*, Tsubasa Todo, Takuya Ishimoto, Ozkan Gokcekaya, Yuichiro Koizumi, Kenichiroh Igashira, Takayoshi Nakano*:
Control of Crystallographic Texture and Mechanical Properties of Hastelloy-X via Laser Powder Bed Fusion,
Crystals, (2021), in press.
*: Corresponding author -
2021.8.27
B4の院試お疲れ様会とM2の内々定を祝う会をZoomで開催しました。
研究室の全員でB4の院試お疲れ様会とM2の内々定を祝う会をZoomで開催しました。オンラインならではの企画（クイズ大会）で盛り上がりました。B4の皆さん、院試お疲れ様でした。M2の皆さん、おめでとうございます。
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2021.8.26
Materials Research Letters誌にLPSO層をナノプレートとして含むMg-Zn-Y合金のキンク強化に関する論文が受理されオープンアクセス論文として掲載されます。
Koji Hagihara*, Ryohei Ueyama, Toko Tokunaga, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano
Quantitative estimation of kink-band strengthening in Mg–Zn–Y single crystal with LPSO nanoplates,
Materials Research Letters, (2021), in press. -
2021.8.26
Scripta Materialia誌（IF＝5.6）に当研究室で実施した、レーザAMによるタングステンの高密度化と結晶方位制御機構の解明に関する論文が受理され、OA論文として掲載されます。
Tsubasa Todo, Takuya Ishimoto, Ozkan Gokcekaya, Jongyeong Oh, Takayoshi Nakano*:
Single crystalline-like crystallographic texture formation of pure tungsten through laser powder bed fusion,
Scripta Materialia, (2021), in press. -
2021.8.23
日刊工業新聞の23面に、中野研を中心に行ったレーザ積層造形を用いた3次元パズル構造による力学特性制御に関する記事が掲載されました。
金属3Dパズル構造体 力学特性の制御自在 生体内医療デバイス素材に応用（日刊工業新聞朝刊、2021年8月23日、23面 科学技術・大学面トップ記事）
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2021.8.19
Additive Manufacturing誌（IF=11）にβ型チタン合金におけるレーザビームと電子ビームでの表面残留応力と相安定性の違いに関する論文がオープンアクセスとして掲載されました。
Aya Takase*, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma, Takayoshi Nakano*:
Surface residual stress and phase stability in unstable β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy manufactured by laser and electron beam powder bed fusion technologies,
Additive Manufacturing, 47, (2021), 102257; 1-14.
https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102257論文はこちらから
Abstract
The differences between the physicochemical properties of the laser and electron beam powder bed fusion (L- and EB-PBF) methods are yet to be explored further. In particular, the differences in the residual stress and phase stability of alloys with unstable phases remain unexplored. The present work is the first to systematically investigate how the heat source type and process parameters affect the surface residual stress and phase stability of an unstable β-type titanium alloy, Ti-15Mo-5Zr-3Al. The surface residual stress and β-phase behavior were studied using high-precision X-ray diffraction (HP-XRD). Significant differences were observed between the two methods. The L-PBF-made specimens exhibited tensile residual stresses of up to 400 MPa in the surface area. HP-XRD analysis revealed a stress-induced lattice distortion, interpreted as a transitional state between the β-phase and α”-phase. In contrast, the EB-PBF-made specimens showed no significant residual stress and had an undistorted β-phase coexisting with the hexagonal α-phase caused by elemental partitioning. This study provides new insights into the previously neglected effects of L-PBF and EB-PBF in unstable β-type titanium alloys. -
2021.8.16
レーザ積層造形法による形状の部位依存的制御による異方性／等方性力学機能発現に関する論文が"Crystals"にオープンアクセスとして掲載されました。
Naoko Ikeo#, *, Hidetsugu Fukuda#, Aira Matsugaki*, Toru Inoue, Ai Serizawa, Tadaaki Matsuzaka, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*:
3D puzzle in cube pattern for anisotropic/isotropic mechanical control of structure fabricated by metal additive manufacturing,
Crystals, 11(8), (2021), 11(8), 959; 1-10.
https://doi.org/10.3390/cryst11080959.
#: These authors contributed equally to this work.
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
Metal additive manufacturing is a powerful tool for providing the desired functional performance through a three-dimensional (3D) structural design. Among the material functions, anisotropic mechanical properties are indispensable for enabling the capabilities of structural materials for living tissues. For biomedical materials to replace bone function, it is necessary to provide an anisotropic mechanical property that mimics that of bones. For desired control of the mechanical performance of the materials, we propose a novel 3D puzzle structure with cube-shaped parts comprising 27 (3 × 3 × 3) unit compartments. We designed and fabricated a Co–Cr–Mo composite structure through spatial control of the positional arrangement of powder/solid parts using the laser powder bed fusion (L-PBF) method. The mechanical function of the fabricated structure can be predicted using the rule of mixtures based on the arrangement pattern of each part. The solid parts in the cubic structure were obtained by melting and solidifying the metal powder with a laser, while the powder parts were obtained through the remaining nonmelted powders inside the structure. This is the first report to achieve an innovative material design that can provide an anisotropic Young’s modulus by arranging the powder and solid parts using additive manufacturing technology. -
2021.8.15
医薬経済オンラインにUNIOS PLスペーサーを開発した一人である中野先生が取り上げられています。
「異方性を利用して良好な骨再生 医工連携の実践者㊿ 中野貴由 大阪大学教授」、
医薬経済、2021年8月15日号、(2021)、pp.22-24.
https://iyakukeizai.com/ -
2021.8.14
Additive Manufacturing誌（IF=11）にβ型チタン合金におけるレーザビームと電子ビームでの表面残留応力と相安定性の違いに関する論文が受理され、オープンアクセスとして掲載される予定です。
Aya Takase*, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma, Takayoshi Nakano*:
Surface residual stress and phase stability in unstable β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy manufactured by laser and electron beam powder bed fusion technologies,
Additive Manufacturing, (2021), in press. -
2021.8.13
レーザ積層造形法による形状の部位依存的制御による異方性／等方性力学機能発現に関する論文が"Crystals"に受理されました。
Naoko Ikeo#, *1, Hidetsugu Fukuda#, Aira Matsugaki*2, Toru Inoue, Ai Seizawa, Tadaaki Matsuzaka, Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano*1:
3D puzzle in cube pattern for anisotropic/isotropic mechanical control of structure fabricated by metal additive manufacturing,
Crystals, (2021), in press.
#: These authors contributed equally to this work.
*1: Corresponding author
*2: Submitting and Corresponding author -
2021.8.10
Calcified Tissue Internationalに「Authors' Response to Letter from Professor Birkedal」が掲載されました。
Takuya Ishimoto, Hiroshi Kamioka, Takayoshi Nakano:
Authors’ Response to Letter from Professor Birkedal,
Calcified Tissue International, (2021), online.論文はこちらから
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2021.8.6
運動を支える骨の科学の連載で「骨の微細構造と力学機能」が杏林書院出版の「体育の科学」8月号に掲載されました。
中野貴由：
骨の微細構造と力学機能、連載 運動を支える骨の科学-2,
体育の科学, 杏林書院, 71 [8], (2021), pp. 579-586
http://shop.kyorin-shoin.co.jp/shopbrand/taiiku/ -
2021.8.3
中野研の金属３Dプリンティングに関する解説が、学会誌「溶射」に掲載されました。
中野貴由、石本卓也、小笹良輔、松垣あいら：
デジタル時代における金属積層造形による組織制御と機能発現,
溶射, 58 [3], (2021), pp. 121-128.
PDFはこちら -
2021.8.1
Materials Transactions誌に金属AM中にガス雰囲気のスパッタリングへの効果に関する知見がオープンアクセスとして掲載されました。
Hiroki Amano, Yusuke Yamaguchi, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano*:
Reduction of Spatter Generation Using Atmospheric Gas in Laser Powder Bed Fusion of Ti–6Al–4V,
Materials Transactions, 62, (2021), 1225-1230.
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2021059論文はこちらから
Abstract
Laser powder bed fusion (LPBF), a typical additive manufacturing (AM) process, is a promising approach that enables high-accuracy manufacturing of arbitrary structures; therefore, it has been utilized in the aerospace and medical fields. However, several unexplained phenomena significantly affect the quality of fabricated components. In particular, it has been reported that the generation of spatters adversely affects the stability of fabrication process and degrades the performance of the fabricated components. To realize high-quality components, it is essential to suppress the generation of spatters. Thus far, the suppression of spatter generation has been attempted based on the process parameters; however, this has not been adequately discussed in terms of the fabrication atmosphere. Therefore, in this study, we focused on the fabrication atmosphere and investigated spatter generation using gas with different physical properties rather than conventionally used argon. It was observed that the spatter generation during the fabrication of the Ti–6Al–4V alloy could be significantly suppressed by changing the atmospheric gas, even under constant LPBF process parameters. We proved that the fabrication atmosphere is an important factor to be considered, apart from the process parameters, in AM technology. -
2021.7.31
CTIに先日掲載の "Quantitative evaluation of osteocyte morphology and bone anisotropic extracellular matrix in rat femur"へのProf. Birkedalのコメントに対する再度のコメントがCTIへの掲載が受理されました。
Takuya Ishimoto, Hiroshi Kamioka, Takayoshi Nakano*,
Response to Letter from Prof. Birkedal,
Calcified Tissue International, (2021), in press -
2021.7.29
中野先生が経済産業省の勉強会で講演しました。
中野貴由：3Dプリンティング×原子レベル組織制御
2021年7月29日（木）12:00～13:30 @WEB -
2021.7.28
昨年度に引き続き、中野研の3月末で博士課程前期課程を修了した6名全員が奨学金の半額免除と快挙を遂げました。
昨年度に引き続き（昨年度も全員第一種奨学金免除）、中野研の3月末で博士課程前期課程を修了した6名全員（伊藤君、菅沼君、竹花君、藤當君、中野さん、中村君）が奨学金の半額免除と快挙を遂げました。免除は全奨学生の10％強程度ですので、中野研の学生さんの優秀さと頑張りがいつものごとく評価されました。後輩の皆さんも引き続きましょう！
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2021.7.23
中野先生が会長を務める日本金属学会と米国金属学会（ASM international）の提携開始に関する記事が、科学新聞に掲載されました。
日本金属学会（会長：中野貴由）と米国金属学会（ASM international）の提携開始に関する記事が、科学新聞に掲載されました。
「日本金属学会が米国金属学会と提携」（科学新聞、2021年7月23日）
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2021.7.23
電子ビーム積層造形によるステンレス鋼の組織制御に関する研究がCrystalsにオープンアクセスとして掲載されました。
Yuichiro Miyata, Masayuki Okugawa*, Yuichiro Koizumi*, Takayoshi Nakano：
Inverse columnar-equiaxed transition in 304 and 316L stainless steels melt by electron-beam for additive manufacturing,
Crystals, 11 (8), (2021), 856: 1-13.
https://doi.org/10.3390/cryst11080856論文はこちらから
Abstract
According to Hunt’s columnar-to-equiaxed transition (CET) criterion, which is generally accepted, a high-temperature gradient (G) in the solidification front is preferable to a low G for forming columnar grains. Here, we report the opposite tendency found in the solidification microstructure of stainless steels partially melted by scanning electron beam for powder bed fusion (PBF)-type additive manufacturing. Equiaxed grains were observed more frequently in the region of high G rather than in the region of low G, contrary to the trend of the CET criterion. Computational thermal-fluid dynamics (CtFD) simulation has revealed that the fluid velocity is significantly higher in the case of smaller melt regions. The G on the solidification front of a small melt pool tends to be high, but at the same, the temperature gradient along the melt pool surface also tends to be high. The high melt surface temperature gradient can enhance Marangoni flow, which can apparently reverse the trend of equiaxed grain formation. -
2021.7.20
Acta Materialia誌、Scripta Materialia誌のMost Downloaded Articlesに、中野研の論文がランクインしています！
Acta Materialia誌、Scripta Materialia誌のMost Downloaded Articlesに、中野研の論文がランクインしています！
O. Gokcekaya, T. Ishimoto, S. Hibino, J. Yasutomi, T. Narushima, T. Nakano
Unique crystallographic texture formation in Inconel 718 by laser powder bed fusion and its effect on mechanical anisotropy
Acta Materialia 212 (2021) 116876.A. Takase, T. Ishimoto, R. Suganuma, T. Nakano
Lattice distortion in selective laser melting (SLM)-manufactured unstable β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy analyzed by high-precision X-ray diffractometry
Scripta Materialia 201 (2021) 113953.T. Ishimoto, R. Ozasa, K. Nakano, M. Weinmann, C. Schnitter, M. Stenzel, A. Matsugaki, T. Nagase, T. Matsuzaka, M. Todai, H.S. Kim, T. Nakano
Development of TiNbTaZrMo bio-high entropy alloy (BioHEA) super-solid solution by selective laser melting, and its improved mechanical property and biocompatibility
Scripta Materialia 194 (2021) 113658.https://www.journals.elsevier.com/acta-materialia/most-downloaded-articles
https://www.journals.elsevier.com/scripta-materialia/most-downloaded-articles -
2021.7.20
小泉研との電子ビーム積層造形によるステンレス鋼の組織制御に関する研究がCrystalsに受理され、オープンアクセスとして掲載される予定です。
Yuichiro Miyata, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi*, Takayoshi Nakano：
Inverse columnar-equiaxed transition in 304 and 316L stainless steels melt by electron-beam for additive manufacturing,
Crystals, (2021), in press. -
2021.7.15
令和3年度卒業アルバムの集合写真撮影を行いました。
令和3年度卒業アルバムの集合写真撮影を行いました。
※写真撮影時のみマスクを外しています
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2021.7.15
AMセンターで金属3Dプリンティングにより作製した東京スカイツリー模型と共同研究を行っている帝人ナカシマメディカルの人工関節が、 内閣府と国立研究開発法人海洋研究開発機構による共同主催の「Society 5.0科学博」（7月15日-9月5日開催 @東京スカイツリータウンⓇ）で展示されています。
AMセンターで作製した東京スカイツリー模型と共同研究を行っている帝人ナカシマメディカルの人工関節が、「Society 5.0科学博」（7月15日-9月5日 @東京スカイツリータウンⓇ）で展示されています。
いずれも金属3Dプリンティングにより作製しています。
3Dプリンティングで作製した東京スカイツリー模型（1／500倍、約1.3ｍ）の展示の様子
3Dプリンティングで作製した人工関節
「Society 5.0科学博」のHPはこちら。入場料は無料です。
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2021.7.12
科学研究費助成事業 挑戦的研究（開拓）に採択されました。
挑戦的研究（開拓）「骨機能化のための4D配向化骨臓器の創製」
研究代表者：松垣あいら、
分担者：石本卓也
2021年度～2024年度、総額25,870,000円（直接経費総額：19,900,000円） -
2021.7.12
β相を含むTiAl合金の電子ビーム積層造形（EBPBF）によるセル析出により引張特性の改善に関する論文が"Crystals"誌にオープンアクセス論文として掲載されました。
Ken Cho, Hirotaka Odo, Keisuke Okamoto, Hiroyuki Y. Yasuda*, Hirotoyo Nakashima, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano:
Improving the tensile properties of additively manufactured β-containing TiAl alloys via microstructure control focusing on cellular precipitation reaction,
Crystals, 11 (7), (2021), 809; 1-13.
https://doi.org/10.3390/cryst11070809 (registering DOI)論文はこちらから
Abstract
The effect of a two-step heat treatment on the microstructure and high-temperature tensile properties of β-containing Ti-44Al-4Cr (at%) alloys fabricated by electron beam powder bed fusion were examined by focusing on the morphology of α2/γ lamellar grains and β/γ cells precipitated at the lamellar grain boundaries by a cellular precipitation reaction. The alloys subjected to the first heat treatment step at 1573 K in the α + β two-phase region exhibit a non-equilibrium microstructure consisting of the α2/γ lamellar grains with a fine lamellar spacing and a β/γ duplex structure located at the grain boundaries. In the second step of heat treatment, i.e., aging at 1273 K in the β + γ two-phase region, the β/γ cells are discontinuously precipitated from the lamellar grain boundaries due to excess Cr supersaturation in the lamellae. The volume fraction of the cells and lamellar spacing increase with increasing aging time and affect the tensile properties of the alloys. The aged alloys exhibit higher strength and comparable elongation at 1023 K when compared to the as-built alloys. The strength of these alloys is strongly dependent on the volume fraction and lamellar spacing of the α2/γ lamellae. In addition, the morphology of the β/γ cells. is also an important factor controlling the fracture mode and ductility of these alloys. -
2021.7.9
β相を含むTiAl合金の電子ビーム積層造形（EBPBF）によるセル析出により引張特性の改善に関する論文が"Crystals"誌に受理され、オープンアクセスとして掲載される予定です。
Ken Cho, Hirotaka Odo, Keisuke Okamoto, Hiroyuki Y. Yasuda*, Hirotoyo Nakashima, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano:
Improving the tensile properties of additively manufactured β-containing TiAl alloys via microstructure control focusing on cellular precipitation reaction,
Crystals, (2021), in press. -
2021.7.9
「スマートプロセス学会誌」7月号に中野研関連解説・論文が掲載されました。
「スマートプロセス学会誌」7月号に中野研関連の論文と解説が掲載されました。
論文
天野宏紀、山口祐典、石本卓也、中野貴由：
レーザ粉末床溶融法における雰囲気ガスがオーステナイト系ステンレス鋼316Lの造形体組織に与える影響、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 230-234高瀬文、石本卓也、中野貴由：
レーザ粉末床溶融結合法により作製したTi-15Mo-5Zr-3Al合金試料における残留応力とスキャンストラテジーの関係、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 235-239渡邊稜太、高橋広幸、上向井徹、小粥康充、松垣あいら、中野貴由：
Ti-6Al-4V積層造形体表面上へのナノアパタイトコーティングによる生体活性能の改善、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 251-255松垣あいら＊、中村郁仁、竹花諒、藤當翼、福島涼、松坂匡晃、小笹良輔、石本卓也、宮部さやか、中野貴由：
金属3Dプリンティングによる表面構造制御とそれに基づく幹細胞制御 (Control of stem cell fate and function by engineered surface topography using metal additive manufacturing technology),
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 261-264小笹良輔、Gupta Mridul、石本卓也、松垣あいら、久世哲嗣、柳谷彰彦、上田正人、池尾直子、中野貴由：
レーザ粉末床溶融結合法による導電性材料としての銅合金の造形、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 265-269奥川将行、宮田雄一朗、王雷、能勢和史、小泉雄一郎、中野貴由：
付加製造用電子ビーム照射による316Lステンレス鋼の溶融・凝固挙動、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 208-213趙 研＊、川端はじめ、尾堂裕隆、林竜弘、安田弘行＊、竹山雅夫、中野貴由：
電子ビーム積層造形法によるβ相含有γ-TiAl合金の健全造形と組織制御、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 240-245池尾直子、中野貴由、向井敏司：
電子ビーム粉末床溶融法によるTi-6Al-4V合金製三次元多孔質構造体の創製と微細組織制御、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 246-250解説
中野貴由、小泉雄一郎：
【巻頭言】金属3Dプリンティングとその関連研究・技術の最前線、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 130小笹良輔、石本卓也、松垣あいら、中野貴由:
Additive Manufacturing の歩みとレーザビーム粉末床溶融結合法の基礎,
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 131-136小泉雄一郎、中野貴由：
大阪大学大学院工学研究科附属異方性カスタム設計・金属AM（3Dプリンタ）研究開発センターでの研究・教育、
スマートプロセス学会誌, 10, [4], 192-201 -
2021.7.8
Crystals誌に、金属3Dプリンティング（L-PBF・EB-PBF）で作製したTi-6Al-4Vの結晶学的特徴と残留応力の定量的比較に関する研究がオープンアクセス論文として掲載されました。
Aya Takase*, Takuya Ishimoto, Naotaka Morita, Naoko Ikeo, Takayoshi Nakano*
Comparison of phase characteristics and residual stresses in Ti-6Al-4V alloy manufactured by laser powder bed fusion (L-PBF) and electron beam powder bed fusion (EB-PBF) techniques.
Crystals, 11(7), (2021), 796; 1-17.
https://doi.org/10.3390/cryst11070796
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
Ti-6Al-4V alloy fabricated by laser powder bed fusion (L-PBF) and electron beam powder bed fusion (EB-PBF) techniques have been studied for applications ranging from medicine to aviation. The fabrication technique is often selected based on the part size and fabrication speed, while less attention is paid to the differences in the physicochemical properties. Especially, the relationship between the evolution of α, α’, and β phases in as-grown parts and the fabrication techniques is unclear. This work systematically and quantitatively investigates how L-PBF and EB-PBF and their process parameters affect the phase evolution of Ti-6Al-4V and residual stresses in the final parts. This is the first report demonstrating the correlations among measured parameters, indicating the lattice strain reduces, and c/a increases, shifting from an α’ to α+β or α structure as the crystallite size of the α or α’ phase increases. The experimental results combined with heat-transfer simulation indicate the cooling rate near the β transus temperature dictates the resulting phase characteristics, whereas the residual stress depends on the cooling rate immediately below the solidification temperature. This study provides new insights into the previously unknown differences in the α, α’, and β phase evolution between L-PBF and EB-PBF and their process parameters. -
2021.7.8
中野先生がMRS-Sで招待講演をしました。
Takayoshi Nakano: Crystallographic Texture Formation by Metal Additive Manufacturing
Symposium O: Materials for Additive Manufacturing at the MRS-Singapore MH21 conference, MRS-S, 2021.7.6~7.9 -
2021.7.7
東北大成島研との共同研究のCO-Cr-W-Ni系ステント用合金のMn添加による特性向上に関する研究がMetallurgical and Materials Transactions Aにオープンアクセスとして掲載されました。
Soh Yanagihara*, Kosuke Ueki, Kyosuke Ueda , Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Development of low-yield stress Co-Cr-W-Ni alloy by adding 6mass% Mn for balloon-expandable stents,
Metallurgical and Materials Transactions A, (2021), in press.
https://doi.org/10.1007/s11661-021-06374-7論文はこちらから
Abstract
This is the first report presenting the development of a Co–Cr–W–Ni–Mn alloy by adding 6 mass pct Mn to ASTM F90 Co–20Cr–15W–10Ni (CCWN, mass pct) alloy for use as balloon-expandable stents with an excellent balance of mechanical properties and corrosion resistance. The effects of Mn addition on the microstructures as well as the mechanical and corrosion properties were investigated after hot forging, solution treatment, swaging, and static recrystallization. The Mn-added alloy with a grain size of ~ 20 µm (recrystallization condition: 1523 K, 150 seconds) exhibited an ultimate tensile strength of 1131 MPa, 0.2 pct proof stress of 535 MPa, and plastic elongation of 66 pct. Additionally, it exhibited higher ductility and lower yield stress while maintaining high strength compared to the ASTM F90 CCWN alloy. The formation of intersecting stacking faults was suppressed by increasing the stacking fault energy (SFE) with Mn addition, resulting in a lower yield stress. The low-yield stress is effective in suppressing stent recoil. In addition, strain-induced martensitic transformation during plastic deformation was suppressed by increasing the SFE, thereby improving the ductility. The Mn-added alloys also exhibited good corrosion resistance, similar to the ASTM F90 CCWN alloy. Mn-added Co–Cr–W–Ni alloys are suitable for use as balloon-expandable stents. -
2021.7.7
中野先生が第51回日本人工関節学会にてハイブリットで教育研修講演を行いました。
中野貴由：骨質指標としての骨基質配向性に基づくAdditive Manufacturingによるチタン系インプラントの開発
第51回日本人工関節学会 教育研修講演4
2021年7月7日（水）10:30 ～11:30
第4会場（パシフィコ横浜ノース 3階 (G303+304） -
2021.7.5
東京歯科大との共同研究である歯科インプラント周囲での骨微細構造に関する論文が、International Journal of Implant Dentistryに受理されました。
Yuto Otsu, Satoru Matsunaga, Takehiro Furukawa, Kei Kitamura, Masaaki Kasahara, Shinichi Abe, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Yasutomo Yajima:
Structural characteristics of the bone surrounding dental implants placed into the tail-suspended mice,
International Journal of Implant Dentistry, (2021), in press. -
2021.7.4
Crystals誌に、金属3Dプリンティング（L-PBF・EB-PBF）で作製したTi-6Al-4Vの結晶学的特徴と残留応力の定量的比較に関する研究が受理され、オープンアクセス論文として掲載される予定です。
Aya Takase*, Takuya Ishimoto, Naotaka Morita, Naoko Ikeo, Takayoshi Nakano*
Comparison of phase characteristics and residual stresses in Ti-6Al-4V alloy manufactured by laser powder bed fusion (L-PBF) and electron beam powder bed fusion (EB-PBF) techniques
Crystals, (2021), in press.
*: Corresponding author -
2021.7.3
第41回骨形態計測学会に参加しました。
第41回骨形態計測学会に参加しました。
久しぶりにみんなで学会に参加しています。
撮影時のみマスクを外して撮影しました。
記念撮影（乳原先生（左から３番目）とともに）
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2021.7.3
M2の福島涼君が、第41回日本骨形態計測学会 若手研究者賞を受賞しました。表彰式は第41回日本骨形態計測学会の会期中（7月1日～7月3日）の7月3日（土）13：00～13：30に行われました。
福島涼（共同研究者：石本卓也、松垣あいら、中野貴由）：
骨微細構造と力学機能に対するマグネシウムの重要性、
第41回日本骨形態計測学会若手研究者賞、日本骨形態計測学会、2021年7月3日
受賞式の様子（会長の乳原先生とともに）
右から4番目が会長乳原先生（虎の門病院）、3番目が理事長曽根先生（川崎医大）、2番目が伊東先生（評議員（元会長・理事））です。
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2021.7.3
Scripta Materialia誌に金属３Dプリンティングで形成される結晶配向性の結晶学的対称性との相関に関する新しい知見についての研究がオープンアクセス論文として掲載されました。
Koji Hagihara#, Takuya Ishimoto#, Masahiro Suzuki, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Pan Wang, Takayoshi Nakano∗
Factor which governs the feature of texture developed during additive manufacturing; clarified from the study on hexagonal C40-NbSi2, Scripta Materialia, 203, (2021), 114111; 1-6.
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114111
#: The authors equally contributed to this study.
*: Corresponding author論文はこちらから
Abstract
C40-NbSi2 with a hexagonal unit cell is focused as a high-temperature structural material. We first at- tempted the fabrication of the bulk C40-NbSi2 products via selective laser melting (SLM) in additive manufacturing (AM) process. Strong crystallographic texture control wherein <0001> was parallel to the building direction, i.e. development of the so-called basal fiber texture, was achieved in this study. The texture developed in products does not largely vary by changing the scanning strategy, unlike the textures of C11b -MoSi2 with a tetragonal unit cell and a β-Ti alloy with a cubic unit cell. A comparison of these results led us to the conclusion that crystal symmetry, i.e., the multiplicity of the preferential crystal growth direction, is one of the primary factors that governs the features of the textures developed in AM-built materials. -
2020.12.30
阪大整形外科蛯名先生との共同研究論文が、International Journal of Molecular Sciencesにオープンアクセス論文として掲載されました。
Gensuke Okamura, Kosuke Ebina*, Makoto Hirao, Ryota Chijimatsu, Yasukazu Yonetani, Yuki Etani, Akira Miyama, Kenji Takami, Atsushi Goshima, Hideki Yoshikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Masayuki Hamada, Takashi Kanamoto, Ken Nakata:
Promoting effect of basic fibroblast growth factor in synovial mesenchymal stem cell-based cartilage regeneration,
International Journal of Molecular Sciences, 22, (2021), 300: 1-16.
https://doi.org/10.3390/ijms22010300論文はこちら
Abstract
Synovial mesenchymal stem cell (SMSC) is the promising cell source of cartilage regeneration but has several issues to overcome such as limited cell proliferation and heterogeneity of cartilage regeneration ability. Previous reports demonstrated that basic fibroblast growth factor (bFGF) can promote proliferation and cartilage differentiation potential of MSCs in vitro, although no reports show its beneficial effect in vivo. The purpose of this study is to investigate the promoting effect of bFGF on cartilage regeneration using human SMSC in vivo. SMSCs were cultured with or without bFGF in a growth medium, and 2 × 105 cells were aggregated to form a synovial pellet. Synovial pellets were implanted into osteochondral defects induced in the femoral trochlea of severe combined immunodeficient mice, and histological evaluation was performed after eight weeks. The presence of implanted SMSCs was confirmed by the observation of human vimentin immunostaining-positive cells. Interestingly, broad lacunae structures and cartilage substrate stained by Safranin-O were observed only in the bFGF (+) group. The bFGF (+) group had significantly higher O’Driscoll scores in the cartilage repair than the bFGF (−) group. The addition of bFGF to SMSC growth culture may be a useful treatment option to promote cartilage regeneration in vivo. -
2020.12.25
幹細胞の配列化制御に関する論文が、スマートプロセス学会誌に受理されました。
松垣あいら＊、中村郁仁、竹花諒、藤當翼、福島涼、松坂匡晃、小笹良輔、石本卓也、宮部さやか、中野貴由：
金属3Dプリンティングによる表面構造制御とそれに基づく幹細胞制御 (Control of stem cell fate and function by engineered surface topography using metal additive manufacturing technology),
スマートプロセス学会誌, (2020), accepted. [2021年7月号に掲載予定] -
2020.12.25
阪大整形外科蛯名先生との共同研究論文が、International Journal of Molecular Sciencesにオープンアクセス論文として受理されました。
Gensuke Okamura, Kosuke Ebina*, Makoto Hirao, Ryota Chijimatsu, Yasukazu Yonetani, Yuki Etani, Akira Miyama, Kenji Takami, Atsushi Goshima, Hideki Yoshikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Masayuki Hamada, Takashi Kanamoto, Ken Nakata:
Promoting effect of basic fibroblast growth factor in synovial mesenchymal stem cell-based cartilage regeneration,
International Journal of Molecular Sciences, (2020), in press. -
2020.12.24
純クロムの集合組織形成やクラック形成に対するスキャン長さの影響に関する論文が、"Crystals"にオープンアクセスとして掲載されました。
Ozkan Gokcekaya*, Takuya Ishimoto, Tsubasa Todo, Ryoya Suganuma, Ryo Fukushima, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano*:
Effect of scan length on densification and crystallographic texture formation of pure chromium fabricated by laser powder bed fusion,
Crystals, 11(1), (2020), 9: 1-14.
https://doi.org/10.3390/cryst11010009.Abstract
Processing of pure chromium (Cr) encounters substantial challenges due to its high melting point and intrinsic brittleness. Although laser powder bed fusion processing (LPBF) offers a novel processing approach by reaching the temperature required to melt pure Cr, the high ductile-to-brittle transformation temperature (DBTT) of pure Cr prevents the density of the as-built Cr component from reaching the level of industrial acceptance. This study focuses on raising the quality of the as-built pure Cr components to the industrial level while considering the effect of scan length on densification and crystallographic texture. It was found that short scan length induced by feature size improved the density of as-built specimens while strengthening the texture suggesting uniform heat distribution and lower thermal gradients as a result of short time intervals in scanning tracks and layers. It was discovered that cracking caused by residual stress was detrimental to densification due to the DBTT characteristic of pure Cr, which was localized at high-angle grain boundaries (HAGBs) with high misorientation. The decrease in density and misorientation of HAGBs owing to the increase in grain size and texture strength, respectively, improved the density of as-built Cr up to 97.6% and altered its mechanical properties. Therefore, these findings offer new insight into the LPBF processing of metals with high DBTT characteristics. -
2020.12.22
純クロムの集合組織形成やクラック形成に対するスキャン長さの影響に関する論文が、"Crystals"にオープンアクセスとして受理されました。
Ozkan Gokcekaya*, Takuya Ishimoto, Tsubasa Todo, Ryoya Suganuma, Ryo Fukushima, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano*:
Effect of scan length on densification and crystallographic texture formation of pure chromium fabricated by laser powder bed fusion,
Crystals, (2020), in press. -
2020.12.16
骨形態計測学会誌に論文が受理されました。
松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由：
骨の微細配向化構造形成メカニズム解明のための応力負荷異方性共培養モデル構築、
骨形態計測学会誌、(2020), in press. -
2020.12.13
中野研が中心になって、ドイツ、韓国のグループと進めたBioHEA合金のAMを用いた形状制御と強制固溶による強化に関する論文がScripta Materialiaにオープンアクセス掲載されました。
Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Kana Nakano, Markus Weinmann, Christoph Schnitter, Melanie Stenzel, Aira Matsugaki, Takeshi Nagase, Tadaaki Matsuzaka, Mitsuharu Todai, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*: Development of TiNbTaZrMo bio-high entropy alloy (BioHEA) super-solid solution by selective laser melting, and its improved mechanical property and biocompatibility, Scripta Materialia, 194 (2020) 113658; 1-6.
DOI: 10.1016/j.scriptamat.2020.113658
論文はこちら
論文のPDFはこちらAbstract
BioHEAs, specifically designed high entropy alloy (HEA) systems for biomedical applications, represent a new era for biometals. However, recent challenges are (1) the poor shape customizability, and (2) the inevitable severe segregation due to the intrinsic fact that HEA is an ultra-multicomponent alloy system. To achieve shape customization and suppression of elemental segregation simultaneously, we used an extremely high cooling rate (~107 K/s) of the selective laser melting (SLM) process. We, for the first time, developed pre-alloyed Ti1.4Nb0.6Ta0.6Zr1.4Mo0.6 BioHEA powders and SLM-built parts with low porosity, customizable shape, excellent yield stress, and good biocompatibility. The SLM-built specimens showed drastically suppressed elemental segregation compared to the cast counterpart, representing realization of a super-solid solution. As a result, the 0.2% proof stress reached 1690 ± 78 MPa, which is significantly higher than that of cast Ti1.4Nb0.6Ta0.6Zr1.4Mo0.6 (1140 MPa). The SLM-built Ti1.4Nb0.6Ta0.6Zr1.4Mo0.6 BioHEA is promising as a next-generation metallic material for biomedical applications. -
2020.12.12
中野研メンバーが第3回第７分野講演会（オンライン開催）にてポスター発表を行い、6名が最優秀ポスター賞を受賞しました。
中野研メンバーが第3回第７分野講演会にてポスター発表を行いました。
最優秀ポスター賞の受賞者は以下の6名です。
〇高瀬文、石本卓也、菅沼諒耶、中野貴由:
高精度X線回折測定によるSLM製βチタンの残留応力と結晶構造の解析、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催
〇日比野真也、藤光利茂、岡田竜太朗、石本卓也、小泉雄一郎、中野貴由:
金属粉末成形法による金属組織制御、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催
〇渡邊稜太、松垣あいら、石本卓也、中野貴由:
ex vivo骨培養系を用いた外部因子負荷による骨配向化制御、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催
〇藤當翼、石本卓也、中野貴由:
レーザ積層造形法によるタングステンの組織制御、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催
〇福島涼、石本卓也、松垣あいら、中野貴由:
金属イオンに基づく骨配向化制御、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催
〇松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由:
応力負荷異方性共培養モデル構築による骨配向化をもたらす応力レスポンス因子解明、
日本金属学会第3回第7分野講演会最優秀ポスター賞、2020年12月12日、オンライン開催 -
2020.12.8
中野先生が（公社）日本金属学会第27回増本量賞に内定しました。春期講演大会にて授賞式で授与され、受賞講演を行います。
中野貴由：
機能性材料としての骨微細構造配向化機構の解明とそれに基づく骨金属インプラントに関する研究、
2021年3月 -
2020.12.7
工学研究科のHPに中野研の紹介が掲載されました。
中野先生のインタビューや中野研の紹介が工学部/工学研究科の受験生サイトに掲載されました。
リンクはこちら -
2020.12.5
HPのヒット件数が31万件を突破しました!
HPのヒット件数が31万件を突破しました!
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2020.12.3
マテリアル生産科学専攻の動画が新しくなりました。
視聴はこちらより
ぜひご覧ください。 -
2020.12.3
中野研が中心になって、ドイツ、韓国のグループと進めたBioHEA合金のAMを用いた形状制御と強制固溶による強化に関する論文がScripta Materialiaに受理されました。
Takuya Ishimoto, Ryosuke Ozasa, Kana Nakano , Markus Weinmann, Christoph Schnitter, Melanie Stenzel , Aira Matsugaki , Takeshi Nagase, Tadaaki Matsuzaka, Mitsuharu Todai , Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Development of TiNbTaZrMo bio–high entropy alloy (BioHEA) super–solid solution by selective laser melting, and its improved mechanical property and biocompatibility,
Scripta Materialia, (2020) in press. -
2020.12.1
阪大整形外科（Bone誌）、福島県立医科大学腎臓内科他（JBMR誌）、阪大歯学研究科口腔病理学（Bone誌）との共同研究成果が、骨代謝学会HPの「1st Author」で紹介されています。
ステロイド性骨粗鬆症モデルマウスの大腿骨欠損修復におけるテリパラチドおよび抗RANKL抗体の併用効果の検討
Combined effect of teriparatide and an anti-RANKL monoclonal antibody on bone defect regeneration in mice with glucocorticoid-induced osteoporosis
著者：Yuki Etani, Kosuke Ebina, Makoto Hirao, Kazuma Kitaguchi, Masafumi Kashii, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Gensuke Okamura, Akira Miyama, Kenji Takami, Atsushi Goshima, Takashi Kanamoto, Ken Nakata, and Hideki Yoshikawa
雑誌：Bone. 2020, Vol. 139, 115525.
リンクはこちら1型アンジオテンシンII受容体（AT-１R）遮断薬は尿毒症に伴う骨の材質特性劣化を緩和する
Type-I Angiotensin II Receptor Blockade Reduces Uremia-induced Deterioration of Bone Material Properties.
著者： Wakamatsu T, Iwasaki Y, Yamamoto S, Matsuo K, Goto S, Narita I, Kazama JJ, Tanaka K, Ito A, Ozasa R, Nakano T, Miyakoshi C, Onishi Y, Fukuma S, Fukuhara S, Yamato H, Fukagawa M, Akizawa T
雑誌： J Bone Miner Res. 2020, doi: 10.1002/jbmr.4159.
リンクはこちら骨芽細胞におけるFam20C過剰発現は、皮質骨の形成と破骨細胞性骨吸収を促進する
Overexpression of Fam20C in osteoblast in vivo leads to increased cortical bone formation and osteoclastic bone resorption.
著者： Katsutoshi Hirose, Takuya Ishimoto, Yu Usami, Sunao Sato, Kaori Oya, Takayoshi Nakano, Toshihisa Komori, Satoru Toyosawa
雑誌： Bone. 2020, Vol. 138, 115414.
リンクはこちら -
2020.12.1
近畿大植木先生、東北大成島研とのCo-Cr-W-Ni生体用合金の組織制御による力学特性向上に関する共同研究成果がMaterials Transactions誌に受理されました。
Kosuke Ueki*, Soh Yanagihara, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano and Takayuki Narushima:
Improvement of mechanical properties by microstructural evolution of biomedical Co–Cr–W–Ni alloys with the addition of Mn and Si,
Materials Transactions, (2020), in press.
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2020300 -
2020.12.1
石本先生、松垣先生が参加した研究グループの活動報告がまてりあに掲載されました。
堤祐介、石本卓也、上田恭介、丸山晋平、久世哲嗣、松垣あいら、蘆田茉希、陳鵬：
若手研究グループ活動報告 超高耐食性金属材料の開発研究―レーザ積層造形によるマルテンサイト系ステンレス鋼の高耐食性化―、
まてりあ、59, 12, (2020), pp.679-684
PDFはこちらまた、まてりあの表紙に造形体が掲載されています。
表紙のPDFはこちら
なお、このデザインはこの号で最終となり、来月からはデザインが一新されます。 -
2020.12.1
中野先生が分担執筆した「Multi-dimensional Additive Manufacturing」がSpringerから出版されました。
Takayoshi Nakano (Corrected written):
Multi-dimensional Additive Manufacturing,
Springer, (2020) ISBN 978-981-15-7910-3., Selective laser Melting, pp. 3-26.本はこちらから
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2020.11.30
松垣先生が2020年度日本バイオマテリアル学会科学奨励賞を受賞し、受賞講演を行いました。
松垣あいら：
細胞生物学を基軸としたバイオマテリアルによる骨配向化制御、
日本バイオマテリアル学会授賞式・受賞講演会、関西大学、2020年11月30日 15:20-15:40
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2020.11.30
中野先生が分担執筆した、ポストパンデミック時代の技術進化を読み解く「テクノロジー・ロードマップ」2021-2030 全産業編が2020年11月30日に発行されました。
中野貴由（分担執筆）：
「9-7. 3Dアディティブ・マニュファクチャリング (3D-AM)」、
ポストパンデミック時代の技術進化を読み解くテクノロジー・ロードマップ 2021-2030 全産業編、日経BP社、2020年11月30日発行、pp.392-395, ISBN978-4-296-10735-3.
■著者：93名
■2020年11月30日発行
■レポート：A4判、608ページ
■書籍付属CD-ROM：本体に掲載されたロードマップを収録
■価格
○書籍とオンラインサービスのセット：900,000円+税
○書籍のみ：600,000円+税
■発行：日経BPhttps://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/
PDFはこちら
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2020.11.27
中野研の論文が2020年度スマートプロセス学会論文賞を受賞しました。
学術講演会（on line）にて授賞式が執り行われ、田中学会長（接合研）より賞状を受け取るとともに、
ドクターコースの天野さんが受賞講演を行いました。天野宏紀、山口祐典、佐々木智章、佐藤豊幸、石本卓也、中野貴由
レーザ積層造形における雰囲気中の酸素がスパッタ発生に与える影響
Vol.8, No.3, (2019), pp.102-105.＊事務局に許可を得て撮影したものです。
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2020.11.27
日本金属学会誌にAMでの結晶集合組織形成のミクロシミュレーションに関する論文が受理されました。オープンアクセスになります。
久保順、小泉雄一郎、石本卓也、中野貴由：
レーザ積層造形における結晶集合組織形成機構解明のための改良CA法によるミクロシミュレーション、
日本金属学会誌、(2020), in press.
DOI: https://doi.org/10.2320/jinstmet.J2020028 -
2020.11.20
中野先生が2020年12月2日-12月4日に幕張メッセにて開催される第7回高機能 金属展にて講演を行います。
中野貴由:
生体用ハイエントロピー合金(BioHEA)の開発、
第7回高機能 金属展、2020年12月4日11:45～12:30、幕張メッセ
【聴講方法】
1. こちらよりお申込ください。
2. 申込み後、受講券がメールにて届くので、印刷・もしくは、スクリーンショットなどで保存ください。
3. e招待券と名刺2枚、受講券を持って当日来場する。
e招待券はこちら -
2020.11.12
岡山大学との共同研究として、魚の脊椎骨に見られる層状構造と力学特性に関する研究が"Materials"にオープンアクセスとして掲載されました。
YuYang Jiao, Masahiro Okada, Emilio Satoshi Hara, ShiChao Xie, Noriyuki Nagaoka, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
Micro-architectural investigation of teleost fish rib inducing pliant mechanical property,
Materials, 13, (2020), 5099;1-9.
doi:10.3390/ma13225099.Abstract:
Despite the fact that various reports have been discussing bone tissue regeneration, precise bone tissue manipulation, such as controlling the physical properties of the regenerated bone tissue, still remains a big challenge. Here, we focused on the teleost fish ribs showing flexible and tough mechanical properties to obtain a deeper insight into the structural and functional features of bone tissue from different species, which would be valuable for the superior design of bone-mimicking materials. Herein, we examined their compositions, microstructure, histology, and mechanical properties. The first rib of Carassius langsdorfii showed a higher Young’s modulus with a small region of chondrocyte clusters compared with other smaller ribs. In addition, highly oriented collagen fibers and osteocytes were observed in the first rib, indicating that the longest first rib would be more mature. Moreover, the layer-by-layer structure of the oriented bone collagen was observed in each rib. These microarchitectural and compositional findings of fish rib bone would give one the useful idea to reproduce such a highly flexible rib bone-like material.Keywords: bone-like material; mechanical property; orientation; layered structure
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2020.11.11
令和2年度卒業アルバムの集合写真撮影を行いました。
令和2年度卒業アルバムの集合写真撮影を行いました。
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2020.11.10
魚の脊椎骨に見られる層状構造と力学特性に関する研究が"Materials"にオープンアクセスとして受理されました。
YuYang Jiao, Masahiro Okada, Emilio Satoshi Hara, ShiChao Xie, Noriyuki Nagaoka, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
Micro-architectural investigation of teleost fish rib inducing pliant mechanical property,
Materials, (2020), in press. -
2020.11.8
軽金属学会2020年秋期講演大会にて上山君が優秀ポスター賞を受賞しました。
○上山椋平，萩原幸司，山崎倫昭，河村能人，中野貴由：
ミルフィーユ型マグネシウム合金の塑性変形挙動 、
優秀ポスター賞、軽金属学会2020年秋期講演大会（第139回大会）（＠Web on-line） -
2020.11.6
新しいAMセンターのパンフレットが完成しました。
新しいAMセンターのパンフレットが完成しました。
これからもより一層研究に邁進してまいります。詳しくはこちら
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2020.11.5
中野先生がセンター長を務める、大阪大学AMセンターの紹介記事が、季刊誌「人とシステム」に掲載されました。
中野先生がセンター長を務める、大阪大学AMセンター（異方性カスタム設計・AM研究開発センター）の紹介記事「モノづくりの未来をAMで拓く研究機関」が、季刊誌「人とシステム」に掲載されました（2020.10）。記事中には、AMセンターの設立の背景、研究開発コンセプトをはじめ、これまでの取り組みと成果、将来展望まで、現地取材に基づいて記載されています。とりわけ、AMセンター中心メンバーによる、「異方性」を切り口とした取り組みの紹介が見どころです。ぜひご覧ください。
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2020.11.5
中野先生がJTM関西セミナー「信頼性の現状と展望」にて基調講演を行いました。
中野貴由：
金属三次元積層造形法(AM)による形状・材質制御に基づく高機能化、
基調講演、メルパルク新大阪、2020年11月5日(木)13:40～15:00HPはこちら
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2020.11.1
中野先生が分担執筆した、ポストパンデミック時代の技術進化を読み解く「テクノロジー・ロードマップ」2021-2030 全産業編が2020年11月30日に発行されます。
中野貴由（分担執筆）：
「9-7. 3Dアディティブ・マニュファクチャリング (3D-AM)」、
ポストパンデミック時代の技術進化を読み解くテクノロジー・ロードマップ 2021-2030 全産業編、日経BP社、2020年11月30日発行.■著者：93名
■2020年11月30日発行
■レポート：A4判、608ページ
■書籍付属CD-ROM：本体に掲載されたロードマップを収録
■価格
○書籍とオンラインサービスのセット：900,000円+税
○書籍のみ：600,000円+税
■発行：日経BPhttps://project.nikkeibp.co.jp/mirai/techroadall/
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2020.11.1
まてりあに解説記事が掲載されています。さらに、ポスター賞、まてりあ論文賞、奨励賞の受賞者として中野研の多数が掲載されています。
松垣あいら、中野貴由：
細胞および骨基質の配向化機序に基づく骨機能化誘導、
まてりあ、59 [11]、(2020)、594-599. -
2020.10.30
The 14th World Conference on Titanium (Ti 2019)の国際会議論文2報がオープンアクセスとして掲載されました。
Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Aira Matsugaki, Koji Hagihara, Yuichiro Koizumi and Ryosuke Ozasa:
Control of crystallographic orientation by metal additive manufacturing process of β-type Ti alloys based on the bone tissue anisotropy,
MATEC Web of Conferences 321, (2020), 05002: 1-11.
論文はこちら
論文のPDFはこちらAbstract
Variation in the scanning strategy for β-type Ti alloys during additive manufacturing (AM) enables the fabrication of a singlecrystal-like microstructure possessing a crystallographic texture, in which the low-Young’s modulus-<100> direction is aligned along a specific direction. Thus, metal biomaterial with low elasticity, comparable to the bone Young’s modulus, can be developed by AM, which will contribute to suppress the stress shielding of bone and prevent degradation of bone tissue anisotropy.M. Niinomi*, T. Akahori, M. Nakai, Y. Koizumi, A. Chiba, T. Nakano, T. Kakeshita, Y. Yamabe-Mitarai, S. Kuroda, N. Motohashi, Y. Itsumi, T. Choda:
Quantitative relationship between microstructural factors and fatigue life of Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4 Mo (Ti-17) fabricated using a 1500-ton forging simulator,
MATEC Web of Conferences 321, (2020), 11015; 1-5.
論文はこちら
論文のPDFはこちらAbstract
The microstructures, tensile properties, and fatigue lives of the forged Ti-17 using a 1500-ton forging simulator subjected to different solution treatments and a common aging treatment under both load- and strain-controlled conditions to evaluate high cycle fatigue and low cycle fatigue lives, respectively were examined. Then, the tensile properties, microstructures, and relationships between fatigue lives and the microstructural factors were discussed.The fatigue limit under load-controlled conditions increases with increasing solution treatment temperature up to 1143 K, which is in the (α + β) region. However, it decreases with further increase in the solution treatment temperature to 1203 K in the b region. The fatigue ratio at fatigue limit is increasing with decreasing solution treatment temperature, namely increasing the volume fraction of the primary α phase, and it relates well qualitatively with the volume fraction of the primary α phase when the solution treatment temperature is less than the b transus temperature. The fatigue life under strain-controlled conditions to evaluate the low cycle fatigue life increases with decreasing solution treatment temperature, namely increasing the volume fraction of the primary α phase. The fatigue life under strain-controlled conditions to evaluate the low cycle fatigue life relates well quantitatively with the tensile true strain at breaking of the specimen and the volume fraction of the primary α phase for each total strain range.
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2020.10.28
無機マテリアル学会誌に論文が受理されました。
李誠鎬、永田夫久江、加藤且也、中野貴由、春日敏宏：
リン酸カルシウム系インバートガラスへのAl2O3添加による化学耐久性の向上（Improving chemical durability of calcium phosphate invert glasses by Al2O3 addition）、
無機マテリアル学会誌、(2020) in press. -
2020.10.22
第35回秋期講演大会の優秀ポスター賞の賞状が届きました
日本金属学会2020年秋期講演大会における、第33回優秀ポスター賞の賞状が到着しました。
受賞者4名の集合写真
〇⼭岡祐介、⼩笹良輔、中野貴由：
リン代謝不全における⾻微細構造と⾻⼒学機能の破綻
日本金属学会第35回優秀ポスター賞、2020年9月15日
〇松本峻、松垣あいら、中野貴由：
マクロファージ活性に応じた⾻芽細胞配列変化
日本金属学会第35回優秀ポスター賞、2020年9月15日
〇森⽥尚昂、⽯本卓也、⽊村恒太、中野貴由：
レーザ積層造形法を⽤いた階層的構造制御による異⽅性機能設計
日本金属学会第35回優秀ポスター賞、2020年9月15日
〇*上⼭椋平、萩原幸司、⼭崎倫昭、河村能⼈、中野貴由：
ミルフィーユ型Mg合⾦単結晶の⼒学特性
日本金属学会第35回優秀ポスター賞、2020年9月15日 -
2020.10.22
中野先生が「第3回名古屋クルマの軽量化技術展」名古屋軽量化革新フォーラム 2020で招待講演を行いました。
中野貴由
金属3D プリンティングで開拓する原子配列制御の世界
招待講演、ポートメッセなごや、2020年10月22日（木）15:00～16:30
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2020.10.17
東京慈恵医大小児科・整形外科との共同研究がオープンアクセスとして「Molecular Therapy－ Methods & Clinical Development」誌へ掲載されました。
Miho Wada, Yohta Shimada, Sayoko Iizuka, Natsumi Ishii, Hiromi Hiraki, Toshiaki Tachibana, Kazuhiro Maeda, Mitsuru Saito, Shoutaro Arakawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hiroyuki Ida, Toya Ohashi, Hiroshi Kobayashi*:
Ex-vivo gene therapy treats bone complications of mucopolysaccharidosis type II mouse models through bone remodeling reactivation, Molecular Therapy－ Methods & Clinical Development, Volume 19, 11 December 2020, pp.261-274.ABSTRACT
Mucopolysaccharidosis type II is a disease caused by organ accumulation of glycosaminoglycans due to iduronate 2-sulfatase deficiency. This study investigated the pathophysiology of the bone complications associated with mucopolysaccharidosis II and the effect of lentivirus-mediated gene therapy of hematopoietic stem cells on bone lesions of mucopolysaccharidosis type II mouse models in comparison with enzyme replacement therapy. Bone volume, density, strength, and trabecular number were significantly higher in the untreated mucopolysaccharidosis type II mice than in wild type. Accumulation of glycosaminoglycans caused reduced bone metabolism. Specifically, persistent high serum iduronate 2-sulfatase levels and release of glycosaminoglycans from osteoblasts and osteoclasts in mucopolysaccharidosis type II mice that had undergone gene therapy reactivated bone lineage remodeling, subsequently reducing bone mineral density, strength, and trabecular number to a similar degree as that observed in wild type mice. Bone formation, resorption parameters, and mineral density in the diaphysis edge did not appear to have been affected by the irradiation administered as a pre-treatment for gene therapy. Hence, the therapeutic effect of gene therapy on the bone complications of mucopolysaccharidosis type II mice possibly outweighed that of enzyme replacement therapy in many aspects. -
2020.10.15
中野先生が日本整形外科学会の基礎学術集会て招待講演を行いました。
中野貴由：
配向性を考慮した三次元積層造形インプラントと骨形成、
第35回日本整形外科学会基礎学術集会(招待講演)、（オンライン開催）、2020年10月15日
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2020.10.15
本日の日刊工業新聞に炎症性サイトカインによる骨脆弱化の記事が掲載されました。
サイトカイン、骨脆弱化―阪大、炎症性疾患の因子発見
日刊工業新聞、2020年10月15日、朝刊、21面（科学技術・大学）
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2020.10.12
2020年10月12日(月) 13:00～18:00に 大阪大学 工学研究科 テクノアリーナ デジタル造形工学 第１回フォーラム（Web開催）が中野先生を主査として開催されました。
2020年10月12日(月) 13:00～18:00に 大阪大学 工学研究科 テクノアリーナ デジタル造形工学 第１回フォーラム（Web開催）が中野先生を主査として開催されました。
参加者は250名で盛況なフォーラムとなりました。―――――――――プログラム――――――――――――――――
13:00‐13:10
◆ 開会挨拶
中野 貴由教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)
講演
13:10‐13:30
1「大阪大学工学研究科の戦略とテクノアリーナ」
馬場口 登 教授(大阪大学 大学院工学科 研究科長)13:30‐14:00
2「分子配向性が機能を生み出す異方性3D造形の世界」
尾崎 雅則 教授(大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報通信工学専攻)14:00‐14:30
3「生体骨に学ぶ異方性と金属3Dプリンタの奏でる材料科学の世界」
中野 貴由 教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)14:40‐15:10
4「バイオとプリンタの融合による医療・食料分野における新たなモノづくりへの挑戦」
松崎 典弥 教授 (大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻)15:10‐15:40
5「3D プリントにおけるサイバーフィジカルシステムとモノづくり」
小泉 雄一郎 教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)15:50‐16:20
6「ミクロ不安定性に基礎をおく機能構造の実現に向けた理論応用力学アプローチ」
中谷 彰宏 教授(大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻)16:20‐16:50
7「フューチャー・デザインから考えるモノづくりイノベーション」
原 圭史郎 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター)17:20‐17:50
8「世界のモノつくりの未来」
前川 篤 阪大招聘教授 (TRAFAM理事長、元三菱重工業副社長)17:20‐17:50
総合討議 / まとめ
(ファシリテーター:林 高史 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属 フューチャーイノベーションセンター センター長)17:50‐18:00
◆ 閉会挨拶
林 高史 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属 フューチャーイノベーションセンター センター長)交流会
18:00 - WEB 交流会(参加費 無料) -
2020.10.2
新潟大医学部、福島県立医大、大分県立看護科学大との、Type-I Angiotensin II受容体ブロックによる尿毒症由来の骨材質劣化の抑制効果に関する共同研究成果が、Journal of Bone and Mineral Research (JBMR)にopen accessとして正式に掲載されました。
Takuya Wakamatsu, Yoshiko Iwasaki, Suguru Yamamoto, Koji Matsuo, Shin Goto, Ichiei Narita, Junichiro J Kazama, Kennichi Tanaka, Akemi Ito, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Chisato Miyakoshi, Yoshihiro Onishi, Shingo Fukuma, Shunichi Fukuhara, Hideyuki Yamato, Masafumi Fukagawa, Tadao Akizawa:
Type I Angiotensin II Receptor Blockade Reduces Uremia‐Induced Deterioration of Bone Material Properties, (2020), https://doi.org/10.1002/jbmr.4159ABSTRACT
Chronic kidney disease (CKD) is associated with a high incidence of fractures. However, the pathophysiology of this disease is not fully understood, and limited therapeutic interventions are available. This study aimed to determine the impact of type 1 angiotensin II receptor blockade (AT‐1RB) on preventing CKD‐related fragility fractures and elucidate its pharmacological mechanisms. AT‐1RB use was associated with a lower risk of hospitalization due to fractures in 3276 patients undergoing maintenance hemodialysis. In nephrectomized rats, administration of olmesartan suppressed osteocyte apoptosis, skeletal pentosidine accumulation, and apatite disorientation, and partially inhibited the progression of the bone elastic mechanical properties, while the bone mass was unchanged. Olmesartan suppressed angiotensin II‐dependent oxidation stress and apoptosis in primary cultured osteocytes in vitro. In conclusion, angiotensin II‐dependent intraskeletal oxidation stress deteriorated the bone elastic mechanical properties by promoting osteocyte apoptosis and pentosidine accumulation. Thus, AT‐1RB contributes to the underlying pathogenesis of abnormal bone quality in the setting of CKD, possibly by oxidative stress. © 2020 The Authors. Journal of Bone and Mineral Research published by Wiley Periodicals LLC on behalf of American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR). -
2020.10.1
金属AMによる組織制御でCrの耐酸化性が向上することを示した東北大成島研との共同研究論文が、「Additive Manufacturing」誌（Elsevier）にPre-Proofとしてopen accessで掲載されました。
Ozkan Gokcekaya, Naohiro Hayashi, Takuya Ishimoto, Kyosuke Ueda, Takayuki, Narushima, Takayoshi Nakano*: Crystallographic orientation control of pure chromium via laser powder-bed fusion and improved high temperature oxidation resistance,
Additive Manufacturing, (2020), 101624
https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101624Abstract
This is the first comprehensive study on the development of a cubic crystallographic texture in pure chromium (Cr) manufactured using laser powder bed fusion (LPBF) with different laser energy densities to alter its microstructure and high-temperature oxidation behavior. An increase in the laser energy density led to the formation of a strong crystallographic texture, which was preferentially oriented in the (100) plane, and there were microstructural improvements in the pure Cr. The grain size of the (100)-oriented Cr was larger than that of the randomly oriented Cr. In addition, the high-angle grain boundary and coincident site lattice (CSL) boundary characteristics were altered. The (100)-oriented Cr exhibited a decrease in the oxide thickness that was due to the decrease in the grain boundary density with a larger grain size and an increase in the CSL boundary ratio. In contrast, the Cr with a random texture showed higher oxidation kinetics and spallation of the oxide layer. The oxidation kinetics of the pure Cr manufactured using LPBF obeyed the parabolic rate law. However, the crystal orientation affected the oxidation of the Cr as the (100)-oriented pure Cr displayed a lower parabolic rate constant, indicating that the (100)-oriented Cr was oxidation-resistant. This is the first report to demonstrate the cubic crystallographic texture formation and the improvement of high-temperature oxidation resistance in Cr manufactured using LPBF. -
2020.10.1
大阪大学工学部・工学研究科のHPおよびSNSに中野先生のインタビュー記事が掲載されます。
各種SNSアカウントはこちら
Facebook https://www.facebook.com/Engineering.OsakaUniversity/
Twitter https://twitter.com/Eng_Osaka_Univ
Instagram https://www.instagram.com/engineering_osakauniversity/インタビュー記事掲載予定ページはこちら
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2020.9.30
大阪大学歯学研究科との共同研究成果がPLOS ONE誌にオープンアクセスとして掲載されました。
Saori Matsui, Naomichi Yoneda, Hazuki Maezono*, Katsutaka Kuremoto, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hiromichi Yumoto, Shigeyuki Ebisu, Yuichiro Noiri, Mikako Hayashi:
Assessment of the functional efficacy of root canal treatment with high frequency waves in rats,
PLoS ONE 15(9), e0239660.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239660.Abstract
The purpose of this study was to develop a high-frequency wave therapy model in rats and to investigate the influence of high-frequency waves on root canal treatment, which may provide a novel strategy for treating apical periodontitis. Root canal treatments with and without high-frequency wave irradiation were performed on the mandibular first molars of 10-week-old male Wistar rats. The mesial roots were evaluated radiologically, bacteriologically, and immunohistochemically. At 3 weeks after root canal treatment, lesion volume had decreased significantly more in the irradiated group than in the non-irradiated group, indicating successful development of the high-frequency therapy model. The use of high-frequency waves provided no additional bactericidal effect after root canal treatment. However, high-frequency wave irradiation was found to promote healing of periapical lesions on the host side through increased expression of fibroblast growth factor 2 and transforming growth factor-β1 and could therefore be useful as an adjuvant nonsurgical treatment for apical periodontitis.
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2020.9.23
2020年秋期講演⼤会 (第35回)優秀ポスター賞に中野研関係者の4件が選ばれました。
2020年秋期講演⼤会 (第35回)優秀ポスター賞受賞者（*は発表者）
〇*⼭岡祐介、⼩笹良輔、中野貴由：
リン代謝不全における⾻微細構造と⾻⼒学機能の破綻〇*松本峻、松垣あいら、中野貴由：
マクロファージ活性に応じた⾻芽細胞配列変化〇*森⽥尚昂、⽯本卓也、⽊村恒太、中野貴由：
レーザ積層造形法を⽤いた階層的構造制御による異⽅性機能設計〇*上⼭椋平、萩原幸司、⼭崎倫昭、河村能⼈、中野貴由：
ミルフィーユ型Mg合⾦単結晶の⼒学特性 -
2020.9.18
中野研メンバーが日本金属学会2020年秋期講演（第167回）大会（オンライン開催）に参加しました。
中野先生と石本先生は生体材料基礎・生体応答（1）セッションにて、小笹先生は生体材料設計開発・臨床セッションにて座長を行いました。
発表は以下の通りです。奨励賞受賞講演
○小笹良輔：金属材料工学に基づく生体硬組織の集合組織形成機構に関する研究
口頭発表
○石本卓也、中野貴由
骨欠損部への配向化再生骨の誘導○松垣あいら、原田樹、中野貴由
悪性腫瘍形成による骨微細構造破綻機構○伊藤志将、石本卓也、堤祐介、塙隆夫、孫世海、中野貴由
金属AMによるステンレス鋼の材質特性制御○菅沼諒耶、石本卓也、高岸洋一、山上達也、中野貴由
レーザ積層造形法による結晶集合組織制御のための熱拡散シミュレーション○竹花諒 松垣あいら、川原公介、二宮孝文、中野貴由
レーザ誘起周期表面構造による骨芽細胞および骨基質配向化制御○藤當翼、石本卓也、木村恒太、Gokcekaya Ozkan、日比野真也、藤光利茂、東誠、井頭賢一郎、中野貴由
金属レーザ積層造形法によるNi基超合金の造型○中野加菜、小笹良輔、石本卓也、松垣あいら、永瀬丈嗣、當代光陽、中野貴由
レーザ積層造形法によるBioHEAの作製と特異組織形成○中村郁仁、小笹良輔、中野貴由
妊娠および授乳関連性骨粗鬆症における骨微細構造とヤング率の変化○福島涼、石本卓也、松垣あいら、大路博、中野貴由
亜鉛を起点とした骨力学機能制御機構○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力負荷異方性共培養モデル構築によるオステオサイトを起点とした骨芽細胞配列化制御機構の解明○榊茂之、長谷部恵、石本卓也、中野貴由
異方性β型チタンを最適回転配置したボーンプレートの自動設計富士ゼロックスポスター発表
○松本峻、松垣あいら、中野貴由
マクロファージ活性に応じた骨芽細胞配列変化○森田尚昂、石本卓也、木村恒太、中野貴由
レーザ積層造形法を用いた階層的構造制御による異方性機能設計○山岡祐介、小笹良輔、中野貴由
リン代謝不全における骨微細構造と骨力学機能の破綻○田中健嗣、若林誠、松垣あいら、孫世海、木村恒太、中野貴由
材料表面形状による間葉系幹細胞配列化制御○西川侑希、石本卓也、松垣あいら、小笹良輔、永瀬丈嗣、中野貴由
レーザ積層造形法による生体用ハイエントロピー合金の造形○上山椋平、萩原幸司、山崎倫昭、河村能人、中野貴由
ミルフィーユ型Mg合金単結晶の力学特性 -
2020.9.16
日本金属学会で受賞した中野研3名の賞状が届きました。
○中野貴由、石本卓也：「チタンならびにチタン合金のAdditive Manufacturingプロセス」に対して
日本金属学会 第10回まてりあ論文賞○小笹良輔：「金属材料工学に基づく生体硬組織の集合組織形成機構に関する研究」
日本金属学会 第30回奨励賞（学術部門）
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2020.9.15
金属AMによる組織制御でCrの耐酸化性が向上することを示した東北大成島研との共同研究論文が、「Additive Manufacturing」誌（Elsevier）に受理されました。
Ozkan Gokcekaya, Naohiro Hayashi, Takuya Ishimoto, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano*:
Crystallographic orientation control of pure chromium via laser powder-bed fusion and improved high temperature oxidation resistance,
Additive Manufacturing, (2020), in press. -
2020.9.14
2020年10月12日(月) 13:00～18:00に 大阪大学 工学研究科 テクノアリーナ デジタル造形工学 第１回フォーラム（Web開催）が中野先生を主査として開催されます。
2020年10月12日(月) 13:00～18:00に 大阪大学 工学研究科 テクノアリーナ デジタル造形工学 第１回フォーラム（Web開催）が中野先生を主査として開催されます。無料ですので多くの方にご登録をお願いいたします。
―――――――ご案内――――――――――――――――――
大阪大学 大学院工学研究科 テクノアリーナ
デジタル造形工学：異方性／等方性の視点から見たモノづくり
第１回フォーラム (Web講演形式）
2020年10月12日(月) 13:00～18:00
（その後、Web懇親会を予定）
―――――――フォーラム参加申込み方法―――――――――
下記ホームページより参加登録をよろしくお願い致します。https://forms.gle/hnHyDPDx12ZZZm2FA
参加申込み締め切り
2020年10月5日(月) 17:00 まで
――――――――――――――――――――――――――――
―――――――問合せ先―――――――――――――――――
大阪大学 大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター
TEL:06-6879-7195(内線 7195)
MAIL:forum@cfi.eng.osaka-u.ac.jp(岩堀・竹内)http://www.cfi.eng.osaka-u.ac.jp大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻
教授 中野 貴由 MAIL:nakano@mat.eng.osaka-u.ac.jp
―――――――プログラム――――――――――――――――
13:00‐13:10
◆ 開会挨拶
中野 貴由教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)講演
13:10‐13:30
1「大阪大学工学研究科の戦略とテクノアリーナ」
馬場口 登 教授(大阪大学 大学院工学科 研究科長)13:30‐14:00
2「分子配向性が機能を生み出す異方性3D造形の世界」
尾崎 雅則 教授(大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報通信工学専攻)14:00‐14:30
3「生体骨に学ぶ異方性と金属3Dプリンタの奏でる材料科学の世界」
中野 貴由 教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)14:40‐15:10
4「バイオとプリンタの融合による医療・食料分野における新たなモノづくりへの挑戦」
松崎 典弥 教授 (大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻)15:10‐15:40
5「3D プリントにおけるサイバーフィジカルシステムとモノづくり」
小泉 雄一郎 教授(大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻)15:50‐16:20
6「ミクロ不安定性に基礎をおく機能構造の実現に向けた理論応用力学アプローチ」
中谷 彰宏 教授(大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻)16:20‐16:50
7「フューチャー・デザインから考えるモノづくりイノベーション」
原 圭史郎 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター)17:20‐17:50
8「世界のモノつくりの未来」
前川 篤 阪大招聘教授 (TRAFAM理事長、元三菱重工業副社長)17:20‐17:50
総合討議 / まとめ
(ファシリテーター:林 高史 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属 フューチャーイノベーションセンター センター長)17:50‐18:00
◆ 閉会挨拶
林 高史 教授(大阪大学 大学院工学研究科附属 フューチャーイノベーションセンター センター長)懇親会
18:00~ WEB 交流会(参加費 無料)
※WEB 交流会についての詳細は、後日、参加登録していただいた連絡先(メールアドレス)にご連絡させていただきます。――――――――――――――――――――――――――――――――
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2020.9.14
10月28日に中野研の参画するSIPの成果報告会2020がオンライン開催され、中野先生もC領域長として講演します。
SIP成果報告会2020を視聴するには、参加登録をしていただく形式となっております（無料）。
以下から参加登録をお願いいたします。成果報告会2020webサイト：https://www.jst.go.jp/sip/p05/topics/20201028.html
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2020.9.12
東京慈恵医大小児科・整形外科との共同研究がオープンアクセスとして「Molecular Therapy－ Methods & Clinical Development」誌へ受理されました。
Miho Wada, Yohta Shimada, Sayoko Iizuka, Natsumi Ishii, Hiromi Hiraki, Toshiaki Tachibana, Kazuhiro Maeda, Mitsuru Saito, Shoutaro Arakawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hiroyuki Ida, Toya Ohashi, Hiroshi Kobayashi*:
Ex-vivo gene therapy treats bone complications of mucopolysaccharidosis type II mouse models through bone remodeling reactivation, Molecular Therapy－ Methods & Clinical Development, (2020), in press. -
2020.9.11
炎症性サイトカインのIL-6が骨配向性を低下することを示した論文がInternational Journal of Molecular Sciencesに掲載されました。
Aira Matsugaki, Shun Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
A novel role of interleukin-6 as a regulatory factor of inflammation-associated deterioration in osteoblast arrangement,
International Journal of Molecular Sciences, 21 [18], (2020), 6659: 1-11.
https://doi.org/10.3390/ijms21186659.論文はこちら
Abstract
Inflammatory disorders are associated with bone destruction; that is, deterioration in bone cell activities are under the control of the innate immune system. Macrophages play a central role in innate immunity by switching their polarized phenotype. A disturbed immune system causes aberrance in the ordered bone matrix microarrangement, which is a dominant determinant of bone tissue functionalization. However, the precise relationship between the immune system and bone tissue organization is unknown. In this study, the controlled in vitro co-culture assay results showed that M1-polarized macrophages disrupted the osteoblast alignment, which directly modulate the oriented bone matrix organization, by secreting pro-inflammatory cytokines. Notably, interleukin-6 was found to be a key regulator of unidirectional osteoblast alignment. Our results demonstrated that inflammatory diseases triggered bone dysfunction by regulating the molecular interaction between the immune system and bone tissue organization. These findings may contribute to the development of therapeutic targets for inflammatory disorders, including rheumatoid arthritis.Keywords: macrophage; osteoblast; cell arrangement; bone microstructure; interleukin-6
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2020.9.11
大阪大学歯学研究科との共同研究成果がPLOS ONE誌に受理されました。
Saori Matsui, Naomichi Yoneda, Hazuki Maezono*, Katsutaka Kuremoto, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hiromichi Yumoto, Shigeyuki Ebisu, Yuichiro Noiri, Mikako Hayashi:
Assessment of the functional efficacy of root canal treatment with high frequency waves in rats,
PLOS ONE, (2020) in press. -
2020.9.9
炎症性サイトカインのIL-6が骨配向性を低下することを示した論文がInternational Journal of Molecular Sciencesに受理されました。
Aira Matsugaki, Shun Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
A novel role of interleukin-6 as a regulatory factor of inflammation-associated deterioration in osteoblast arrangement,
International Journal of Molecular Sciences, (2020) in press. -
2020.9.8
松垣あいら先生が日本バイオマテリアル学会2020年度科学奨励賞に内定いたしました。
松垣あいら先生が日本バイオマテリアル学会2020年度科学奨励賞に内定いたしました。
表彰式および受賞講演は11月に関西大学で執り行われます。 -
2020.9.3
日本金属学会秋賞で中野研の4名が受賞します。
Webなので受賞式はありません。ただし、小笹先生と日比野さんは受賞講演を行います。
○小笹良輔：「金属材料工学に基づく生体硬組織の集合組織形成機構に関する研究」
日本金属学会 第30回奨励賞（学術部門）○日比野真也（川崎重工業＆中野研D1）：「金属粉末射出成形により作製されたNi基耐熱合金の結晶粒界制御技術の開発」
日本金属学会 第30回奨励賞（技術部門）○中野貴由、石本卓也：「チタンならびにチタン合金のAdditive Manufacturingプロセス」に対して
日本金属学会 第10回まてりあ論文賞
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2020.9.3
大阪府立大学獣医学部との「獣医療におけるカスタムメイドプレートによる応力遮蔽の骨配向性への影響」に関する論文が、PLoS ONEにオープンアクセスとして掲載されました
Keiichiro Mie, Takuya Ishimoto, Mari Okamoto, Yasumasa Iimori, Kazuna Ashida, Karin Yoshizaki, Hidetaka Nishida, Takayoshi Nakano, Hideo Akiyoshi*:
Impaired bone quality characterized by apatite orientation under stress shielding following fixing of a fracture of the radius with a 3D printed Ti-6Al-4V custom-made bone plate in dogs,
PLoS ONE, 15(9), (2020), e0237678.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237678Abstract
Custom-made implants have recently gained attention in veterinary medicine because of their ability to properly fit animal bones having a wide variety of shapes and sizes. The effect of custom-made implants on bone soundness and the regeneration process is not yet clear. We fabricated a 3D printed Ti-6Al-4V custom-made bone plate that fits the shape of the dog radius, and placed it into the radius where an osteotomy had been made. The preferential orientation of the apatite c-axis contributes to the mechanical integrity of the bone and is a reliable measure of bone quality. We determined this parameter as well as the bone shape and bone mineral density (BMD). The bone portion which lies parallel to the bone plate exhibited bone resorption, decreased BMD, and significant degradation of apatite orientation, relative to the portion outside the plate, at 7 months after the operation. This demonstrates the presence of stress shielding in which applied stress is not transmitted to bone due to the insertion of a stiff bone plate. This reduced stress condition clearly influences the bone regeneration process. The apatite orientation in the regenerated site remained different even after 7 months of regeneration, indicating insufficient mechanical function in the regenerated portion. This is the first study in which the apatite orientation and BMD of the radius were evaluated under conditions of stress shielding in dogs. Our results suggest that assessment of bone repair by radiography can indicate the degree of restoration of BMD, but not the apatite orientation. -
2020.9.1
本日の日刊工業新聞20面に中野研と産総研との共同研究に関する記事が掲載されています。
骨密度・構造 同時に再建、細胞足場材を開発
日刊工業新聞、2020年9月1日、朝刊、20面(科学技術・大学)
電子版はこちら
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2020.8.29
豊田元工学研究科長が主催する新鋭経営会で中野先生が特別講演を行いました。
中野貴由：
金属 3D プリンタによる組織制御を基軸にした構造体の高機能化、
第55回新鋭経営会、2020年 8月29 日（土）13：00～18：30（講演は13時～15時）
場所：神戸大学梅田インテリジェントラボラトリ（大阪教室）（大阪市北区鶴野町 1-9 梅田ゲートタワー8 階） -
2020.8.24
本日の日刊工業新聞朝刊に中野先生のコラムが掲載されました。
「柔軟性必要に」
日刊工業新聞、2020年8月24日、 朝刊、 23面(科学技術・大学)
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2020.8.13
シンガポールで活躍するDr. Pan Wang先生と中野先生らがMDPIの"Crystals"でAdditive Manufacturingに関する特集号を組んでいます。
皆さん是非投稿してください。
Special Issue "Additive Manufacturing: Materials, Processing, Characterization and Applications"
Special Issue Editors
Dr. Pan Wang Website
Guest Editor
Scientist in Singapore Institute of Manufacturing Technology, 73 Nanyang Drive, 637662, Singapore
Interests: metal additive manufacturing; high-performance metallic powder; design and optimization of new structures; high-throughput microstructure analysis; phase transformation and deformation behavior
Dr. Takayoshi Nakano Website SciProfiles
Co-Guest Editor
Distinguished Professor in Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Osaka 565-0871, Japan
Interests: metal additive manufacturing with the heat source of laser or electron beam; crystallographic texture control, Crystal growth; anistotropic/ isotropic properties; Biocompatibility; Biomaterial & Aerospace applications
Dr. Jiaming Bai Website
Co-Guest Editor
Assistant Professor in Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, 518055, China
Interests: additive manufacturing, nanocomposites, ceramics, functional structures詳しくはこちら
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2020.8.12
新家先生との共同研究論文がJournal of Materials Engineering and Performanceに掲載されました。
Qiang Li*, Ran Zhang, Junjie Li, Qiang Qi, Xuyan Liu, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi*, Takayoshi Nakano: Microstructure, Mechanical Properties, and Springback of Ti-Nb Alloys Modified by Mo Addition,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2020), online.
https://doi.org/10.1007/s11665-020-05000-8論文はこちら
Abstract
A series of Ti-(38-2x)Nb-xMo (wt.%) alloys are designed using 1% Mo to replace 2% Nb in order to gradually increase the β stability and obtain a low springback. The α″ phase is exhibited in Ti-38Nb and suppressed with an increasing Mo content. The Ti-38Nb and Ti-34Nb-2Mo alloys show stress-induced α″ martensite transformations during cold rolling and double yielding behavior in tensile tests. The Ti-30Nb-4Mo and Ti-26Nb-6Mo alloys exhibit nonlinear deformation owing to the metastable β phase. With an increase in the Mo content, Young’s modulus increases slightly from 68 GPa in Ti-38Nb to 73 GPa in Ti-26Nb-6Mo, owing to the increase in β stability. Mo shows a solution strengthening effect that gradually increases the tensile strength. Although a higher Young’s modulus was not observed to be induced through deformation in Ti-(38-2x)Nb-xMo alloys, low springback was obtained according to the three-point bending loading–unloading test. In particular, the Ti-38Nb and Ti-34Nb-2Mo alloys with stress-induced α″ martensite transformations exhibit low yielding stress and are thus easily deformed. The deformed α″ phase hardly reverts to the β matrix after unloading, and therefore, the plastic deformation is maintained. -
2020.8.12
新潟大医学部、福島県立医大、大分県立看護科学大との、Type-I Angiotensin II受容体ブロックによる尿毒症由来の骨材質劣化の抑制効果に関する共同研究成果が、Journal of Bone and Mineral Research (JBMR)にオープンアクセス論文として掲載されました。
Takuya Wakamatsu, Yoshiko Iwasaki, Suguru Yamamoto, Koji Matsuo, Shin Goto, Ichiei Narita, Junichiro J. Kazama*, Kennichi Tanaka, Akemi Ito, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Chisato Miyakoshi, Yoshihiro Onishi, Shingo Fukuma, Shunichi Fukuhara, Hideyuki Yamato, Masafumi Fukagawa, Tadao Akizawa:
Type-I Angiotensin II Receptor Blockade Reduces Uremia-induced Deterioration of Bone Material Properties,
Journal of Bone and Mineral Research (JBMR), (2020), online.
https://doi.org/10.1002/jbmr.4159論文はこちら
論文のPDFはこちら
Abstract
Chronic kidney disease (CKD) is associated with a high incidence of fractures. However, the pathophysiology of this disease is not fully understood, and limited therapeutic interventions are available. This study aimed to determine the impact of type‐1 angiotensin II receptor blockade (AT‐1RB) on preventing CKD‐related fragility fractures and elucidate its pharmacological mechanisms. AT‐1RB use was associated with a lower risk of hospitalization due to fractures in 3276 patients undergoing maintenance hemodialysis. In nephrectomized rats, administration of olmesartan suppressed osteocyte apoptosis, skeletal pentosidine accumulation and apatite disorientation, and partially inhibited the progression of the bone elastic mechanical properties, while the bone mass unchanged. Olmesartan suppressed angiotensin II‐dependent oxidation stress and apoptosis in primary cultured osteocytes in vitro. In conclusion, angiotensin II‐dependent intraskeletal oxidation stress deteriorated the bone elastic mechanical properties by promoting osteocyte apoptosis and pentosidine accumulation. Thus, AT‐1RB contributes to the underlying pathogenesis of abnormal bone quality in the setting of CKD, possibly by oxidative stress. -
2020.8.10
オープンアクセスとして当研究室の論文がJournal of Biomedical Materials Research Aに掲載されました。
Sungho Lee*, Fukue Nagata, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga, Takayoshi Nakano*:
Development of orthophosphosilicate glass/poly(lactic acid) composite anisotropic scaffolds for simultaneous reconstruction of bone quality and quantity,
Journal of Biomedical Materials Research A, (2020),
DOI: https://doi.org/10.1002/jbm.a.37067
論文はこちら
PDFはこちら
Abstract
Reconstruction of organ‐specific architecture is necessary to recover the original organ function. The anisotropic structure of bone tissue is strongly related to the collagen fibril alignment and bone apatite crystal direction. Bone regeneration indicates following two main process; first, restoration of bone mineral density (BMD; bone quantity), and second, restoring bone apatite c ‐axis orientation (bone quality). In addition to BMD, bone quality is the most important factor among bone mechanical properties. Recovery of the original bone function requires development of novel scaffolds with simultaneous reconstruction of bone quality and quantity. Herein, novel orthophosphosilicate glass (PSG)/poly(lactic acid) composite anisotropic scaffolds were developed to control cell alignment and enhance bone formation, which are important for the simultaneous reconstruction of bone quality and quantity. The strategy to control cell alignment and bone formation involved designing anisotropic scaffolds in combination with the release of therapeutic ions by PSGs. The morphology of fibrous scaffolds containing PSGs was quantitatively designed using electrospinning. This successfully modulated cell alignment and subsequent bone apatite c ‐axis orientation along the fiber‐oriented direction. The released silicate and Mg2+ ions from PSGs in scaffolds improved cell adhesion, proliferation, and calcification. To best of our knowledge, this is the first report demonstrating that the anisotropic scaffolds containing bioactive glasses regenerate bone tissues with simultaneous reconstruction of bone quality and quantity via stimulating osteoblasts by inorganic ions and designing morphology of scaffolds. -
2020.8.6
日刊工業新聞に近畿経済産業局と阪大工学研究科附属異方性カスタム設計・AM研究開発センター（センター長：中野先生）との企業支援での連携に関する記事が掲載されました。
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2020.8.4
石本先生が執筆した「科学館めぐり：造幣博物館」が、金属学会会報まてりあに掲載されました。
石本卓也：
科学館めぐり：造幣博物館
まてりあ、 59, 8, 2020, pp.448-449PDFはこちら
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2020.8.1
大阪府立大学獣医学部との獣医療における応力遮蔽の骨配向性への影響に関する論文が、PLos oneに受理されました。
Keiichiro Mie, Takuya Ishimoto, Mari Okamoto, Yasumasa Iimori, Kazuna Ashida , Karin Yoshizaki, Hidetaka Nishida, Takayoshi Nakano, Hideo Akiyoshi*:
Impaired bone quality characterized by apatite orientation under stress shielding following fixing of a fracture of the radius with a 3D printed Ti-6Al-4V custom-made bone plate in dogs,
PLos one, (2020), in press. -
2020.7.31
日刊工業新聞1面トップ記事に中野研とアトリー（株）との共同研究記事が掲載されました。
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2020.7.30
日本学術振興会科学研究機補助金挑戦的研究（萌芽）が採択されました。
中野貴由（研究代表者）：
材料工学を基軸にした骨基質配向化サイエンスの構築（R2～R3年度）、挑戦的研究（萌芽） -
2020.7.30
中野先生の高校生に対するweb講義が動画配信されています。
中野先生の高校生に対するweb講義が動画配信されています。
動画はこちらから
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2020.7.30
オープンアクセスとして抗菌性β-tricalcium phosphateの原子構造解析の論文が、「Nanoscale」誌にオープンアクセスとして掲載されました。
Ozkan Gokcekaya*, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
Using HAADF-STEM for atomic-scale evaluation of incorporation of antibacterial Ag atoms in a β-tricalcium phosphate structure,
Nanoscale, (2020) in press.
Abstract
Structural evaluation of ionic additions in calcium phosphates that enhance their performance is a long-lasting area of research in the field of biomedical materials. Ionic incorporation in β-tricalcium phosphate (β-TCP) structure is indispensable for obtaining desirable properties for specific functions and applications. Owing to its complex structure and beam-sensitive nature, determining the extent of ion incorporation and its corresponding location in the β-TCP structure is challenging. Further, very few experimental studies have been able to estimate the location of Ag atoms incorporated in a β-TCP structure while considering the associated changes in lattice parameters. Although the incorporation alters the lattice parameters, the alteration is not significant enough for estimating the location of the incorporated Ag atoms. Here, Ag incorporation in a β-TCP structure was evaluated on atomic scale using scanning transmission electron microscopy (STEM). To the best of our knowledge, this is the first report to unambiguously determine the location of the incorporated Ag atoms in the β-TCP structure by comparing z-contrast profiles of the Ag and Ca atoms by combining the state-of-art STEM observations and STEM image simulations. The Ag incorporation in the Ca(4) sites of β-TCP, as estimated by the Rietveld refinement, was in good agreement with the high-angle annular dark-field STEM observations and the simulations of the location of Ag atoms for [001] and [010] zone axes. -
2020.7.30
特殊鋼7月号に中野先生の書いた解説が掲載されました。
中野貴由：
チタン・チタン合金の開発動向、
特殊鋼、特集／チタン・チタン合金のやさしい解説、69 [4](7月号)、(2020)、39-42.
PDFはこちらから -
2020.7.29
東北大成島研との共同研究成果がNanoscale誌に受理されました。
Ozkan Gokcekaya*, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
Using HAADF-STEM for atomic-scale evaluation of incorporation of antibacterial Ag atoms in a β-tricalcium phosphate structure,
Nanoscale, (2020) in press. -
2020.7.28
新潟大医学部、福島県立医大、大分県立看護科学大との、Type-I Angiotensin II受容体ブロックによる尿毒症由来の骨材質劣化の抑制効果に関する共同研究成果が、Journal of Bone and Mineral Research (JBMR)に受理されました。
Takuya Wakamatsu, Yoshiko Iwasaki, Suguru Yamamoto, Koji Matsuo, Shin Goto, Ichiei Narita, Junichiro J. Kazama*, Kennichi Tanaka, Akemi Ito, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano, Chisato Miyakoshi, Yoshihiro Onishi, Shingo Fukuma, Shunichi Fukuhara, Hideyuki Yamato, Masafumi Fukagawa, Tadao Akizawa:
Type-I Angiotensin II Receptor Blockade Reduces Uremia-induced Deterioration of Bone Material Properties,
Journal of Bone and Mineral Research (JBMR), (2020), in press. -
2020.7.27
応力感受可能なミニ配向性骨の開発に関する研究成果が"International Journal of Bioprinting"にopen accessとして掲載されました。
Aira Matsugaki, Tadaaki Matsuzaka, Ami Murakami, Pan Wang, Takayoshi Nakano:
Three-dimensional printing of anisotropic bone mimetic structure with controlled fluid flow stimuli for osteocytes: Flow orientation determines the elongation of dendrites,
International Journal of Bioprinting, 6(4), (2020), 293; pp.1-12.
DOI: 10.18063/ijb.v6i4.293.Abstract
Although three-dimensional (3D) bioprinting techniques enable the construction of various living tissues and organs, the generation of bone-like oriented microstructures with anisotropic texture remains a challenge. Inside the mineralized bone matrix, osteocytes play mechanosensing roles in an ordered manner with a well-developed lacunarcanaliculi system. Therefore, control of cellular arrangement and dendritic processes is indispensable for construction of artificially controlled 3D bone-mimetic architecture. Herein, we propose an innovative methodology to induce controlled arrangement of osteocyte dendritic processes using the laminated layer method of oriented collagen sheets, combined with a custom-made fluid flow stimuli system. Osteocyte dendritic processes showed elongation depending on the competitive directional relationship between flow and substrate. To the best of our knowledge, this study is the first to report the successful construction of the anisotropic bone-mimetic microstructure and further demonstrate that the dendritic process formation in osteocytes can be controlled with selective fluid flow stimuli, specifically by regulating focal adhesion. Our results demonstrate how osteocytes adapt to mechanical stimuli by optimizing the anisotropic maturation of dendritic cell processes. -
2020.7.20
2020年3月に修士を終了した中野研メンバーのうち奨学金を借りていなかった1名を除く5名全員が日本学生支援機構奨学金返還免除となりました。
益々社会で活躍してください！
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2020.7.20
当研究室と産総研、名古屋工業大学との共同研究の成果が、JBMR-Aに受理されました。
Sungho Lee*, Fukue Nagata, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga, Takayoshi Nakano*:
Development of orthophosphosilicate glass / poly(lactic acid) composite anisotropic scaffolds for simultaneous reconstruction of bone quality and quantity,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, (2020) in press. -
2020.7.17
阪大・整形外科との骨粗しょう症骨再生に関するPTHとRANKL抗体の複合投与効果に関する共同研究が、Bone誌に掲載されました。
Yuki Etani, Kosuke Ebina, Makoto Hirao, Kazuma Kitaguchi, Masafumi Kashii, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Gensuke Okamura, Akira Miyama, Kenji Takami, Atsushi Goshima, Takashi Kanamoto, Ken Nakata, and Hideki Yoshikawa:
Combined effect of teriparatide and an anti-RANKL monoclonal antibody on bone defect regeneration in mice with glucocorticoid-induced osteoporosis,
Bone, 139 (2020), 115525; 1-9.
論文はこちらAbstract
Objective
The purpose of this study was to examine the effect of single or combination therapy of teriparatide (TPTD) and a monoclonal antibody against the murine receptor activator of nuclear factor κB ligand (anti-RANKL Ab) on cancellous and cortical bone regeneration in a mouse model of glucocorticoid-induced osteoporosis (GIOP).Methods
C57BL/6 J mice (24 weeks of age) were divided into five groups: (1) the SHAM group: sham operation + saline; (2) the prednisolone (PSL) group: PSL + saline; (3) the TPTD group: PSL + TPTD; (4) the Ab group: PSL + anti-RANKL Ab; and (5) the COMB group: PSL + TPTD + anti-RANKL Ab (n = 8 per group). With the exception of the SHAM group, 7.5 mg of PSL was inserted subcutaneously into mice, to generate a mouse model of GIOP. Four weeks after insertion, bone defects with a diameter of 0.9 mm were created to assess bone regeneration on both femoral metaphysis (cancellous bone) and diaphysis (cortical bone). After surgery, therapeutic intervention was continued for 4 weeks. Saline (200 μl) or TPTD (40 μg/kg) was injected subcutaneously five times per week, whereas the anti-RANKL Ab (5 mg/kg) was injected subcutaneously once on the day after surgery. Subsequently, the following analyses were performed: microstructural assessment of bone regeneration and bone mineral density (BMD) measurement via micro-computed tomography, and histological, histomorphometrical, and biomechanical analyses with nanoindentation.Results
The COMB group showed the highest lumbar spine BMD increase (vs. the PSL, TPTD, and Ab groups). The volume of regenerated cancellous bone at the bone defect site was higher in the COMB group compared with the PSL, TPTD, and Ab group. The volume of the regenerated cortical bone was significantly higher in the COMB group compared with the PSL group, and its hardness was significantly higher in the COMB group compared with the PSL and TPTD groups.Conclusion
In a mouse model of glucocorticoid-induced osteoporosis, the combination therapy of TPTD plus the anti-RANKL Ab increased bone mineral density in the lumbar spine and regenerated cancellous bone volume compared with single administration of each agent, and also increased regenerated cortical bone strength compared with single administration of TPTD. -
2020.7.11
スマートプロセス学会誌（2020年7月号）に中野研の研究に関する解説と論文がそれぞれ掲載されました。
【解説】
松垣あいら、中野貴由：
3Dプリンティングによる生体材料開発と細胞制御への応用、
スマートプロセス学会誌, Vol.9, [4], (2020年7月), pp164-168
【論文】
趙 研、安田弘行＊、當代光陽、上田 実、竹山雅夫、中野貴由：
電子ビーム積層造形により作製したTiAl合金の熱間等方圧加圧法による高温疲労特性改善、
スマートプロセス学会誌, Vol.9, [4],（2020年7月）, pp180-184 -
2020.7.6
本日の日刊工業新聞朝刊5面に中野先生の記事（主張：自然界の「異方性」産業利用）が掲載されました。
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2020.7.3
BioHEAに掲載された論文が"Editor's Choice Articles"に選ばれました。
Takeshi Nagase, Kiyoshi Mizuuchi, Takayoshi Nakano*:
Solidification Microstructures of the Ingots Obtained by Arc Melting and Cold Crucible Levitation Melting in TiNbTaZr Medium-Entropy Alloy and TiNbTaZrX (X = V, Mo, W) High-Entropy Alloys,
Entropy, 21(5), (2019) 483;
https://doi.org/10.3390/e21050483
論文はこちら
“Editor’s Choice Articles”はこちら -
2020.7.2
阪大・整形外科との骨粗しょう症骨再生に関するPTHとRANKL抗体の複合投与効果に関する共同研究が、Bone誌に受理されました。
Yuki Etani, Kosuke Ebina, Makoto Hirao, Kazuma Kitaguchi, Masafumi Kashii, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Gensuke Okamura, Akira Miyama, Kenji Takami, Atsushi Goshima, Takashi Kanamoto, Ken Nakata, and Hideki Yoshikawa:
Combined effect of teriparatide and an anti-RANKL monoclonal antibody on bone defect regeneration in mice with glucocorticoid-induced osteoporosis,
Bone (2020) in press. -
2020.7.2
7月2日にHPのヒット数が300,000件に達しました！
7月2日にHPのヒット数が300,000件に達しました！
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2019.12.27
Materials Transactionsに早期公開で中野研に関する2つの論文が公開されました。
Ryosuke Ozasa, Mayuko Nakatsu, Atsushi Moriguchi, Kyohei Sasaki, Takuya Ishimoto, Masahiro Okada, Takuya Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
Analysis of Bone Regeneration Based on the Relationship between the Orientations of Collagen and Apatite in Mouse Femur,
Materials Transactions, (2019) Advance View,
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2019341
PDFはこちらからKoji Hagihara*, Takuya Okamoto, Ryohei Ueyama, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Loading Orientation Dependence of the Formation Behavior of Deformation Kink Bands in the Mg-Based Long-Period Stacking Ordered (LPSO) Phase,
Materials Transactions, (2019) Advance View,
https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-MM2019001
PDFはこちらから -
2019.12.19
2019年12月19日～ 年末の研究報告会、大掃除、忘年会を行いました。
学生さん皆頑張って研究発表に奮闘していました。
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2019.12.17
オープンアクセスジャーナルとして東京歯科大との共同研究のラット咬筋筋肉によるアパタイトマクロナノ構造に関する研究が「Journal of hard tissue biology」に掲載されました。
Keitaro Arakawa, Satoru Matsunaga, Kunihiko Nojima, Takayoshi Nakano, Shinichi Abe, Masao Yoshinari, Kenji Sueishi:
Micro- and nanostructural characteristics of rat masseter muscle enthuses,
Journal of hard tissue biology, 28 [4], (2019), 365-370.
DOI: 10.2485/jhtb.28.365Abstract
The entheses of the masticatory muscles differ slightly from those of the trunk and limb muscles. However, the bones of the skull are subject to various functional pressures, including masticatory force, resulting in a complex relationship between bone structure and muscle function that remains to be fully elucidated. The present study aimed to clarify aspects of masseter muscle-tendon-bone morphological characteristics and local load environment through quantitative analysis of biological apatite (BAp) crystallite alignment and collagen fiber orientation together with histological examination of the entheses. Result of histological observation, the present findings show that, in the entheses of the masseter muscle in the first molar region, tendon attaches to bone via unmineralized fibrocartilage, while some tendon collagen fibers insert directly into the bone, running parallel to the muscle fibers. Furthermore, BAp crystallites in the same region show uniaxial preferential alignment at an angle that matches the insertion angle of the tendon fibers. Conversely, in the entheses of the masseter muscle in the third molar region, the tendon attaches to the bone via a layer of thickened periosteum and chondrocytes. As in the first molar region, the results of bone quality analysis in the third molar region showed BAp crystallite alignment parallel to the orientation of the tendon fibers. This indicates that the local mechanical environment generates differences in enthesis morphology. The present study showed a greater degree of uniaxial BAp crystallite alignment in entheses with direct insertion rather than indirect tendon-bone attachment and the direction of alignment was parallel to the orientation of tendon fibers. These findings suggest that functional pressure from the masseter muscle greatly affects bone quality as well as the morphological characteristics of the enthesis, specifically causing micro- and nanostructural anisotropy in the direction of resistance to the applied pressure.論文はこちらから
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2019.12.13
日立金属GRITを見学させていただき、中野先生が講演を行いました。
中野貴由：
金属AMを用いた内部形状と原子配列を含む材質の制御による機能化、
日立金属GRITにて -
2019.12.12
（SIP 設計⽣産）第⼀回設計⽣産情報交換会で中野先生が特別講演を行いました。
中野貴由:
SIP 第1 期/⾰新的設計⽣産技術（佐々⽊PD）を活かしたSIP 第2期/統合型材料開発システムによるマテリアル⾰命（三島PD）への展開、
特別講演II、2019年12月12日、国⽴研究開発法⼈産業技術総合研究所 東事業所 本館会議室にて -
2019.12.11
ONO-1301を添加したナノコンポジットは、cAMPを介したシグナル伝達を調節し、臨界サイズの骨欠損における新たな骨形成を誘導することを示した国際共同研究が「Biomaterials Science」誌に掲載されました。
Shruthy Kuttappan, Jun-ichiro Jo, Deepthy Menon Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Shantikumar Nair, Yasuhiko Tabata, Manitha Nair*:
ONO-1301 loaded nanocomposite scaffold modulates cAMP mediated signaling and induce new bone formation in critical sized bone defect,
Biomaterials Science, (2019).
DOI: 10.1039/C9BM01352KAbstract
Recent studies on bone regeneration demonstrate the use of low cost and stable small molecules, which avoid the adverse effect and high cost of growth factors. Herein, we investigate the chemotactic, angiogenic and osteoinductive potential of a prostacyclin analogue, ONO-1301, when delivered through a biomimetic nanocomposite scaffold (nanohydroxyapatite–gelatin matrix reinforced with fibers) for bone tissue regeneration. The small molecule was loaded onto the scaffold in three different concentrations. There was burst release from all the groups of scaffolds within 24 h followed by a sustained release up to 14 days, but the concentration was dependent on loading percentage. ONO-1301 loaded scaffolds augmented the migration, proliferation and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs), but increasing the concentration beyond a certain dose did not show any effect. The osteoinduction was mediated through the prostaglandin I2 receptor and cyclic AMP (cAMP) signaling pathway. They also promoted new bone formation in large sized calvarial defects in rats compared to the scaffold alone, but did not show any impact on angiogenesis. Hence, this study suggests the chemotactic and osteoinductive capability of ONO-1301 for the repair and regeneration of critical sized bone defects.論文はこちらから
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2019.12.8
日本金属学会第2回第7分野講演会にて、社会人ドクターの天野さんが最優秀ポスター賞、M1の伊藤君、菅沼君、中野さんが優秀ポスター賞を受賞しました。
最優秀ポスター賞
○天野宏紀、石本卓也、孫世海、中野貴由：
金属レーザ積層造形における雰囲気ガスが造形物に与える影響、
金属学会第2回第7分野講演会最優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2019年12月8日
優秀ポスター賞
○伊藤志将、石本卓也、堤祐介、塙隆夫、孫世海、中野貴由：
レーザ三次元造形によるステンレス鋼の材質制御、
金属学会第2回第7分野講演会優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2019年12月8日
○菅沼諒耶、石本卓也、中野貴由：
熱拡散シミュレーションによるβ型Ti合金におけるAdditiv Manufacturingでの集合組織形成機構の解明、
金属学会第2回第7分野講演会優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2019年12月8日
○中野加菜、永瀬丈嗣、當代光陽、中野貴由：
生体用ハイエントロピー合金の合金設計ならびに組織制御の指針
金属学会第2回第7分野講演会優秀ポスター賞、神戸国際会議場、2019年12月8日
第7分科懇親会の後の情報交換会の全体写真
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2019.12.6
中野先生がオーガナイザーの一人であるTiAlの国際会議GAT-2020（GAMMALOYS TECHNOLOGY）のHPが開設されました。
【Date ＆ Place】
2-6, August. 2020, Crowne Plaza, Bratislava, Slovakia, EU【ORGANIZING TEAM】
〇General Chair
Juraj LAPIN, ÚMMS SAV, Slovak Republic, EU
〇Organizing Committee
Young-Won KIM, Gamteck, USA
Junpin LIN, USTB, China
Pierre SALLOT, Safran Tech, France, EU
Takayoshi NAKANO, Osaka U, Japan
Florian PYCZAK, HZG, Germany, EU【AIM】GAT-2020 is aimed to steer the R&D directions to the target-oriented R&D (ToRD) processes that accelerate, or make possible, the development of gammalloy materials with distinctly greater service temperatures and/or reliability. It will also look for subsequent/parallel opportunities in identifying diversified R&D areas in relevant fundamentals as well as supportive technologies.
Web siteはこちらから
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2019.12.5
日経産業新聞に当研究室の発見した「骨細胞突起 たんぱく質が制御」に関する記事が掲載されました。
「骨細胞突起タンパク質が制御」
日経産業新聞朝刊、５面（先端技術）、2019年12月5日
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2019.12.4
中野先生が、第126回 梶ヶ谷 腎・膠原病研究会で特別講演を行いました。
中野貴由：
骨質指標としての骨基質（コラーゲン/アパタイト）の配向性とその制御、
特別講演、川崎市高津区、2019年12月4日（水）19：40～20：40
講演後に乳原先生のグループと記念撮影
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2019.12.4
中野先生がGE Additive/Arcam-HTL Seminarで基調講演をしました。
中野貴由：
金属AM による構造・材質パラメータ制御と機能発現、
立川にて、2019年12月4日
講演時の様子
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2019.12.4
新規HEA(ハイエントロピー合金)に関する論文が「Materials Transactions」誌に受理されました。
Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano*:
Development of Co-Cr-Mo-Fe-Mn-W and Co-Cr-Mo-Fe-Mn-W-Ag High-Entropy Alloys Based on Co-Cr-Mo Alloys,
Materials Transactions, (2019), in press.
doi:10.2320/matertrans.MT-MK2019002 -
2019.11.28
中野先生が分担執筆した「テクノロジー・ロードマップ 2020-2029 全産業編（日経BP社）」が発行されました。
中野先生が分担執筆した「テクノロジー・ロードマップ 2020-2029 全産業編（日経BP社）」が発行されました。
中野貴由（分担執筆）：
「9-7. 3Dアディティブ・マニュファクチャリング (3D-AM)」、
テクノロジー・ロードマップ 2020-2029 全産業編、日経BP社、2019年11月29日発行、pp.378-381、ISBN: 978-4-296-10436-9.
PDFはこちらから -
2019.11.28
「化学工業」12月号に中野研の解説記事が掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
生体骨における自己組織化現象と代替材料への応用、
化学工業（化学工業社）、Vol.70 [12], (2019), pp.44-49.PDFはこちらから
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2019.11.27
小泉研の檜枝さんの「2019年傾斜機能材料シンポジウム」での発表がFGMs奨励賞を受賞しました。中野研との共同研究です。
○檜枝賢護、川端弘俊、小泉雄一郎、中野貴由：
Additive Manufacturing用電子ビーム照射によるTi-6Al-4V合金粉末・Cu粉末境界部の溶融凝固挙動
傾斜機能材料研究会【FGMs奨励賞】、「2019年傾斜機能材料シンポジウム」、2019年11月27日
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2019.11.27
骨再生時のアパタイトの配向性はコラーゲンの配向の乱れによって決まることを見出した論文が「Materials Transactions」に受理されました。
Ryosuke Ozasa, Mayuko Nakatsu, Atsushi Moriguchi, Kyohei Sasaki, Takuya Ishimoto, Masahiro Okada, Takuya Matsumoto, Takayoshi Nakano*:
Analysis of bone regeneration based on the relationship between the orientations of collagen and apatite in mouse femur,
Materials Transactions, (2019), in press.
doi: 10.2320/matertrans.MT-M2019341 -
2019.11.26
2019年11月24日～26日の間、第41回日本バイオマテリアル学会大会がつくばで開催されています。
中野先生、石本先生、松垣先生、小笹先生が出席しています。
がん細胞との動的相互作用に基づく細胞・骨基質配向化制御機構
大阪大学大学院工学研究科
◯松垣あいら, 原田樹, 中野貴由後天性高血圧ラットにおける骨微細構造の変化
大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻
◯小笹良輔, 中野貴由抜歯後顎堤保存における各種骨補填材の有用性に関する検討
東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科顎口腔外科分野, 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科顎顔面外科分野, 大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻
◯山崎新太郎, 丸川恵理子, 寺内正彦, Zhu Hongfei, 押部成美, 金子葵, Tran Minh Cuong, 石本卓也, 中野貴由, 依田哲也ポスター発表 優秀ポスター賞受賞
異なる骨補填材を用いて外側性に行った垂直的造成骨の骨質の比較
大阪大学大学院歯学研究科クラウンブリッジ補綴学分野, 大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻, 東北大学大学院歯学研究科分子・再生歯科補綴学分野
◯畔堂佑樹, 萱島浩輝, 巽秀人, 中南友里, 石本卓也, 中野貴由, 江草宏, 矢谷博文
集合写真
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2019.11.26
当研究室の論文が、スマートプロセス学会論文賞を受賞しました。
当研究室の下記論文が、スマートプロセス学会論文賞を受賞し、石本先生が受賞講演を行いました。
石本卓也, 安冨淳平, 杉本昌太, 中野貴由
レーザ積層造形法によるβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金の集合組織形成
スマートプロセス学会誌、7 [6], (2018), pp. 229-232.
授賞時の様子
講演時の様子
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2019.11.21
レーザ加工学会誌に当研究室の解説記事が掲載されます。
石本卓也、中野貴由：
レーザ積層造形法による316Lステンレス鋼の組織制御と高機能化、
レーザ加工学会誌、(2020), in press. -
2019.11.20
溶接学会誌に中野先生が執筆した、阪大金属AMセンターの解説記事が掲載されます。
中野貴由：
SIP第1期・SIP第2期・経産省地域新成長産業創出促進事業：レーザ金属Additive Manufacturingによる材料組織ならびに原子配列制御、
溶接学会誌、89 [1], (2020), in press. -
2019.11.20
萩原研との共同研究のMg-LPSO相の研究が「Materials Transactions」誌に受理されました。
Koji Hagihara*, Takuya Okamoto, Ryohei Ueyama, Michiaki Yamasaki, Yoshio Kawamura:
Loading Orientation Dependence of the Formation Behavior of Deformation Kink Bands in the Mg-Based Long-Period Stacking Ordered (LPSO) Phase,
Materials Transactions, (2019) in press.
doi: 10.2320/matertrans.MT-MM2019001 -
2019.11.19
中野先生が、安田先生とともに、フランクフルトで開催のformnext2019に出席しています。
中野先生が、安田先生とともに、フランクフルトで開催のformnext2019に出席しています。ドイツの共同研究者と偶然、会いました。
安田先生との写真
ドイツの共同研究者との写真
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2019.11.18
当研究室で見つけたオステオサイトを伸長させる因子についての発見の論文がMaterials Science & Engineering Cに掲載されました。
Aira Matsugaki, Daisuke Yamazaki, Takayoshi Nakano∗:
Selective patterning of netrin-1 as a novel guiding cue for anisotropic dendrogenesis in osteocytes,
Materials Science & Engineering C, 108, (2020), 110391: 1-6.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110391【Abstract】
Although protein patterning approaches have found widespread applications in tuning surface characteristics of biomaterials, selective control of growth in cell body and dendrites utilizing such platforms remains difficult. The functional roles assumed by cell body and dendrites in a physiological milieu have extremely high specificity. In particular, osteocytes embedded inside the mineralized bone matrix are interconnected via dendritic cell processes characterized by an anisotropic arrangement of the lacunar-canalicular system, where the fluid-flow inside the canaliculi system regulates the mechanoresponsive functionalization of bone. Control of cellular networks connected by dendritic cell processes is, therefore, imperative for constructing artificially controlled bone-mimetic structures and as an extension, for gaining insights into the molecular mechanisms underlying dendrogenesis inside the mineralized bone matrix. Here, we report an innovative strategy to induce controlled elongation of cell body or dendritic process structures in selective directions by using the inkjet printing technique. Artificial runways employing netrin-1, inspired by neural architecture, were utilized to trigger controlled elongation in the osteocyte dendritic processes in desired directions. This is the first report, to the best of our knowledge, demonstrating that anisotropic dendrogenesis of osteocytes can be controlled with selective patterning of extracellular proteins, specifically via the axon guidance ligand netrin-1.論文はこちらから
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2019.11.15
日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部マテリアルデザイン研究会で菅沼君が研究発表最優秀賞、伊藤君が研究発表優秀賞をそれぞれ受賞しました。
〇菅沼諒耶, 石本卓也, 高岸洋一, 山上達也, 中野貴由
熱拡散シミュレーションを用いたSLM によるβ 型Ti 合金集合組織形成機構の解明〇伊藤志将, 石本卓也, 堤祐介, 塙隆夫, 孫世海, 中野貴由
レーザ積層造形法によるステンレス鋼の集合組織制御及び材質特性向上
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2019.11.14
「材料」誌に中野研からの解説記事が掲載されました。
久森紀之, 石本卓也, 中野貴由:
生体・医療材料におけるAdditive Manufacturingの最前線,
材料, 68[10], 798-803 (2019).PDFはこちらから
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2019.11.12
化学工業11月号の特集「自己組織化材料の最先端」に中野研からの解説記事が掲載されます。
松垣あいら、中野貴由：
生体骨における自己組織化現象と代替材料への応用、
化学工業、11月号、2019年、in press -
2019.11.12
ONO-1301を添加したナノコンポジットは、cAMPを介したシグナル伝達を調節し、臨界サイズの骨欠損における新たな骨形成を誘導することを示した国際共同研究が「Biomaterials Science」誌に受理されました。
Shruthy Kuttappan, Jun-ichiro Jo, Deepthy Menon Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Shantikumar Nair, Yasuhiko Tabata, Manitha Nair*:
ONO-1301 loaded nanocomposite scaffold modulates cAMP mediated signaling and induce new bone formation in critical sized bone defect,
Biomaterials Science, (2019) in press. -
2019.11.7
中野先生が分担執筆したテクノロジー・ロードマップ 2020-2029 全産業編が日経BPより2019年11月29日に出版されます。
中野貴由（分担執筆）：
9-7. 3Dアディティブ・マニュファクチャリング (3D-AM),
テクノロジー・ロードマップ 2020-2029 全産業編, 日経BP社, (2019), in press.内容はこちらから
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2019.11.5
Netrin-1がオステオサイトの樹状突起を成長させるために重要な働きをすることを見出した論文が、「Materials Science & Engineering C」でオープンアクセス論文として掲載されました。
Aira Matsugaki, Daisuke Yamazaki, Takayoshi Nakano*:
Selective patterning of netrin-1 as a novel guiding cue for anisotropic dendrogenesis in osteocytes,
Materials Science & Engineering C, (2019), 110391: pp.1-24
https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110391【Abstract】
Although protein patterning approaches have found widespread applications in tuning surface characteristics of biomaterials, selective control of growth in cell body and dendrites utilizing such platforms remains difficult. The functional roles assumed by cell body and dendrites in a physiological milieu have extremely high specificity. In particular, osteocytes embedded inside the mineralized bone matrix are interconnected via dendritic cell processes characterized by an anisotropic arrangement of the lacunar-canalicular system, where the fluid-flow inside the canaliculi system regulates the mechanoresponsive functionalization of bone. Control of cellular networks connected by dendritic cell processes is, therefore, imperative for constructing artificially controlled bone-mimetic structures and as an extension, for gaining insights into the molecular mechanisms underlying dendrogenesis inside the mineralized bone matrix. Here, we report an innovative strategy to induce controlled elongation of cell body or dendritic process structures in selective directions by using the inkjet printing technique. Artificial runways employing netrin-1, inspired by neural architecture, were utilized to trigger controlled elongation in the osteocyte dendritic processes in desired directions. This is the first report, to the best of our knowledge, demonstrating that anisotropic dendrogenesis of osteocytes can be controlled with selective patterning of extracellular proteins, specifically via the axon guidance ligand netrin-1. -
2019.11.2
第11回（第20回（初期から））骨形態フォーラムを中野先生が主催し、小笹先生が講演を行いました。
【 2019年 骨形態フォーラム in 磐梯 】
○日時：2019(令和元年)11月2日(土）15：00 ～
3日(日）8：30 ～ 12：00
○場所：〒福島県郡山市熱海町熱海5丁目8-60（2F会議室）
○スケジュール（プログラム）
11月2日（土）
14:00-14:50 受付 （2階 会場前）
15:00 ～ 主催者 挨拶 中野貴由 先生（大阪大学大学院工学研究科）【講演会】
①2019年小倉でのハンズオンセミナーのアンケート報告
旭化成ファーマ㈱ 高尾亮子先生
②講演・報告会
2.1「骨粗鬆症におけるコラーゲン/アパタイト配向性とヤング率の変化」
大阪大学大学院工学研究科 小笹良輔先生（若手研究者賞）
2.2「ウサギでのテリパラチドの投与頻度と骨代謝変化の検討」
旭化成ファーマ㈱ 高倉綾先生
2.3「カルシウム安定同位体組成を指標とした骨代謝評価」
千葉大学大学院薬学研究院 予防薬学研究室 田中佑樹先生
③新企画 データの実践的読み方の訓練
「ロモソズマブ、イベニティ等の論文報告内の骨形態計測の結果の評価方法について」
新潟骨の科学研究所 山本智章先生11月3日（日）
8:30～12:00
【シンポジウム】
⑤「骨強度測定等の３次元構造の活用」
〇「医療用CT画像を用い簡単操作で石灰化骨の骨折強度がわかる」
〇「医療用CT画像で見ている石灰化骨と骨代謝」（骨代謝学会、骨粗鬆症学会報告から）
ラトックシステムエンジニアリング㈱ 南郷脩史先生
〇「骨粗鬆症治療画像を用いた骨強度改善の測定」 ―簡単操作実演（大腿骨、腰椎）―
ラトックシステムエンジニアリング㈱ 久保田省吾先生
〇「TBS iNsightによる3D-SHAPERの新技術の紹介」
東洋メディック株式会社 学術担当マネージャー 野中希一先生
⑥ 自由演題
〇「新潟骨の科学研究所20周年講演会 報告」
新潟骨の科学研究所 島倉剛俊先生
⑦その他
集合写真 in 骨形態フォーラム in 磐梯
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2019.11.1
オステオサイト(OCY)の突起形成へのnetrin-1の関与を証明した論文が、「Materials Science & Engineering C」に受理されました。
Aira Matsugaki, Daisuke Yamazaki, Takayoshi Nakano*:
Selective patterning of netrin-1 as a novel guiding cue for anisotropic dendrogenesis in osteocytes,
Materials Science & Engineering C, (2019) in press. -
2019.11.1
日本鉄鋼協会のふぇらむに中野研の医療用金属3Dプリンタの解説記事が掲載されました。
中野貴由、石本卓也：
医療デバイスへの金属3Dプリンタ技術の適用―形状・組織・原子配列制御―、
ふぇらむ、24 [11]、(2019), 21(687)-30(696).PDFはこちらから
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2019.10.30
チタン誌10月号に中野研関連の2つの解説記事が掲載されました。
李誠鎬：
積層造形法を用いたチタン／生体活性ガラスコンポジットによる骨形成促進新規生体材料創成,
チタン, 64 [4], October, (2019), pp.36(276).Pdfはこちらから
趙研、安田弘行、當代光陽、上田実、竹山雅夫、中野貴由：
電子ビーム三次元積層造形プロセスにおけるTiAl合金部材の特異な微細組織と力学特性,
チタン, 64 [4], October, (2019), pp.50(290)-56(296).Pdfはこちらから
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2019.10.26
立命館大学で開催のHarmonic 2019 4th International Symposium on Hetero Structure and Advanced Materialsにて飯島さんがポスター賞第2位 （Silver）を受賞しました。
○Yuuka Iijima Takeshi Nagase , Aira Matsugaki, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano:
The development of novel Ti-Zr-Hf-Co-Cr-Mo bio-high entropy alloy,
A silver poster award of the 4th International Symposium on Hetero Structure and Advanced Materials, October 26th, 2019, Rohm Memorial Hall, Biwako-Kusatsu Campus, Ritsumeikan University, Kusatsu, Shiga, JAPAN
飴山委員長と受賞者の全体写真
受賞の記念撮影
中野先生とともに記念撮影
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2019.10.26
立命館大学で開催（飴山教授主催）のHarmonic 2019 4th International Symposium on Hetero Structure and Advanced Materials(Co-organized by "9th International Symposium on Functionalization and Applications of Soft/Hard Materials")に中野先生と飯島さんが出席しています。
○Takayoshi Nakano：
Preferential Alignment of Apatite / Collagen in Bone Matrix and Related Metal Additive Manufacturing Research for Bone Replacement,
October 26th, 2019, Rohm Memorial Hall, Biwako-Kusatsu Campus, Ritsumeikan University, Kusatsu, Shiga, JAPAN, (2019) (Invited lecture)○Yuuka Iijima Takeshi Nagase , Aira Matsugaki, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano:
The development of novel Ti-Zr-Hf-Co-Cr-Mo bio-high entropy alloy,
October 26th, 2019, Rohm Memorial Hall, Biwako-Kusatsu Campus, Ritsumeikan University, Kusatsu, Shiga, JAPAN, (2019) (Poster Presentation)
集合写真
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2019.10.25
『中野 貴由教授が「日本骨代謝学会学術賞」を受賞』の記事が掲載されています。
HPはこちらから
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2019.10.25
機械技術11月号で中野先生の解説が掲載されます。
中野貴由：
金属3Dプリンタによる特異組織形成と機能発現、
機械技術11月号, Vol.67, No.12, 日刊工業新聞社, (2019), pp.21-27PDFはこちらから
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2019.10.23
「バイオマテリアル－生体材料」に解説が掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
表面形状による細胞・骨配向化制御～ナノ配向溝による特異な直交性骨配向化現象～
バイオマテリアル－生体材料、37巻、4号、pp.270-271PDFはこちらから
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2019.10.22
生体用材料として新たに設計したTi-Zr-Hf-Cr-Mo合金とTi-Zr-Hf-Co-Cr-Mo合金に関する論文がMaterials Science and Engineering Cにオープンアクセス論文としてon lineされました。
Takeshi Nagase, Yuuka Iijima, Aira Matsugaki, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano*:
Design and fabrication of Ti–Zr-Hf-Cr-Mo and Ti–Zr-Hf-Co-Cr-Mo high-entropy alloys as metallic biomaterials,
Materials Science and Engineering C, (2019), 110322, on line.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110322Abstract
Novel TiZrHfCr0.2Mo and TiZrHfCo0.07Cr0.07Mo high-entropy alloys for metallic biomaterials (bio-HEAs) were developed based on the combination of Ti-Nb-Ta-Zr-Mo alloy system and Co-Cr-Mo alloy system as commercially-
used metallic biomaterials. Ti-Zr-Hf-Cr-Mo and Ti-Zr-Hf-Co-Cr-Mo bio-HEAs were designed using (a) a tree-like diagram for alloy development, (b) empirical alloy parameters for solid-solution-phase formation, and © thermodynamic calculations focused on solidification. The newly-developed bio-HEAs overcomes the limitation of classical metallic biomaterials by the improvement of (i) mechanical hardness and (ii) biocompatibility all together. The TiZrHfCr0.2Mo and TiZrHfCo0.07Cr0.07Mo bio-HEAs showed superior biocompatibility comparable to that of commercial-purity Ti. The superior biocompatibility, high mechanical hardness and low liquidus temperature for the material processing in TiZrHfCr0.2Mo and TiZrHfCo0.07Cr0.07Mo bio-HEAs compared with the Ti-Nb-Ta-Zr-Mo bio-HEAs gave the authenticity of the application of bio-HEAs for orthopedic implants with multiple functions. -
2019.10.18
第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞の賞状が届きました。
日本金属学会2019年秋期講演(第165回)大会においての第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞の賞状が届きました。
受賞者5名と中野先生の集合写真
○近藤陽香、小笹良輔、中野貴由、牧野浩三
後天性高血圧ラットにおける骨アパタイト配向性変化
日本金属学会第2回「高校生・高専学生ポスター発表」最優秀賞、岡山大学、2019年9月11日
○竹花諒、松垣あいら、川原公介、二宮孝文、沢田博司、中野貴由
微細周期構造に依存した骨芽細胞および骨基質配向化挙動
日本金属学会第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞、岡山大学、2019年9月11日
○藤當翼、石本卓也、孫世海、上田良夫、中野貴由
タングステンのレーザ積層造形法による緻密体作製と集合組織形成
日本金属学会第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞、岡山大学、2019年9月11日
○中村郁仁、小笹良輔、中野貴由
周産期における骨配向性ならびに骨力学的機能の変化
日本金属学会第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞、岡山大学、2019年9月11日
○福島涼、石本卓也、大路博、中野貴由
亜鉛欠乏飼料投与下でのコラーゲンおよびアパタイト結晶配向化
日本金属学会第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞、岡山大学、2019年9月11日
○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力負荷異方性共培養モデル構築による細胞・骨基質配向化挙動解明
日本金属学会第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞、岡山大学、2019年9月11日 -
2019.10.14
中野研と飴山研との共同研究論文が、Materials Science & Engineering Cに受理されました。新しいCoを含む生体用ハイエントロピー合金（HEA）の開発に関する研究論文です。
Takeshi Nagase, Yuuka Iijima, Aira Matsugaki, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano*:
Design and fabrication of Ti-Zr-Hf-Cr-Mo and Ti-Zr-Hf-Co-Cr-Mo high-entropy alloys as metallic biomaterials,
Materials Science & Engineering C, (2019) in press. -
2019.10.14
阪大整形外科との共同研究成果が「Bone」誌にon lineされました。
Kazuma Kitaguchi, Masafumi Kashii, Kosuke Ebina, Takashi Kaito, Rintaro Okada, Takahiro Makino, Etani Yuki, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Yoshikawa:
The combined effects of Teriparatide and Anti-RANKL Monoclonal Antibody on Bone Defect Regeneration in Ovariectomized Mice,
Bone, (2019), on line.Abstract
Objective
The purpose of this study was to investigate the combined effects of teriparatide (TPTD) and anti-murine receptor activator of nuclear factor-κB ligand monoclonal antibody (anti-RANKL Ab) on both cancellous and cortical bone healing in ovariectomized mice.Methods
Thirteen-week-old mice were divided into the sham-operated group (n = 11) or the ovariectomized group (n = 44). At 1 month post-operation, all mice underwent bone defect surgery on the left femoral metaphysis (cancellous bone healing model) and right femoral mid-diaphysis (cortical bone healing model). After creating the bone defects, all ovariectomized mice were assigned to one of four groups to receive 1) saline (5 times a week; CNT group), 2) TPTD (40 μg/kg 5 times a week; TPTD group), 3) anti-RANKL Ab (5 mg/kg once; Ab group), or 4) a combination of TPTD and anti-RANKL Ab (COMB group). The following analyses were performed: Time-course microstructural analysis of healing in both cancellous and cortical bone in the bone defect, measuring the volumetric bone mineral density and the cortical bone thickness of the tibia as a representative of whole body bone with the use of micro-computed tomography, and histological analysis.Results
Regeneration of cancellous bone volume in the COMB group was the highest among the four groups, and combined treatment accelerated the formation of medullary callus during the early phase of bone regeneration. On the other hand, there were no significant differences in the regeneration of cortical bone volume during the early phase of bone regeneration among the four groups. Furthermore, lamellar bone was not well identified in the all four groups. Volumetric bone mineral density in the tibia in the COMB group was significantly higher compared with that in the CNT and TPTD groups and tended to be higher compared with that in the Ab group. The mean values of cortical bone thickness in the TPTD and COMB groups were significantly higher than that in the CNT group.Conclusion
In a mouse model of postmenopausal osteoporosis, combination therapy of TPTD and anti-RANKL Ab accelerates regeneration of cancellous bone more effectively than either agent alone during the early phase of bone regeneration.論文はこちらから
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2019.10.13
第37回日本骨代謝学会学術集会（第21回日本骨粗鬆症学会と共同開催）（神戸国際会議場）にて、中野先生が工学研究科で歴代2人目の学術賞（基礎系）を受賞しました。その後、受賞講演を行いました。
中野貴由：
2019年度日本骨代謝学会学術賞 (基礎系)、「骨質指標としての骨基質（コラーゲン線維／アパタイト結晶）の配向性に関する研究」に対する長年の貢献に対して、2019年10月13日神戸国際会議場にて、（一社）日本骨代謝学会より
記念盾と賞状
理事長からの授賞
授賞時の様子
授賞式の様子 (左から田中会長、仲村教授、中野先生、福本理事長)
学会賞を受賞された吉川先生（前阪大副学長・現市立豊中病院総長）とともに
JBMM論文賞を受賞された整形外科の蛯名先生(右)とともに
中野先生の授賞講演
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2019.10.13
中野先生が（一社）日本骨代謝学会の評議員となりました。
中野先生が（一社）日本骨代謝学会の評議員となりました。
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2019.10.11
2019年10月11日～14日 第37回骨代謝学会／第21回骨粗鬆症学会に中野先生、松垣先生、小笹先生が出席しています。 神戸国際会議場で開催されております。
松垣あいら：
バイオマテリアルによる細胞・配向化制御、
あり方委員会企画シンポジウム1（企画：妻木範行、中野貴由）、2019年10月12日（招待講演）.小笹良輔、石本卓也、橋本淳、平尾眞、吉川秀樹、中野貴由：
骨粗鬆症におけるコラーゲン／アパタイト配向性と骨強度の異常変化、
2019年10月12日（一般講演）.
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2019.10.4
10月4日にHPのヒット数が280,000件に達しました！
10月4日にHPのヒット数が280,000件に達しました！
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2019.10.1
応用理工学科4組のクラス研修でSPring-8とSACRAの見学を行いました。
応用理工学科4組のクラス研修でSPring-8とSACRAの見学を行いました。
世界トップクラスの材料解析・開発のための研究施設を見学することで、学部1年生にとって今後の学修の大きなモチベーションとなってもらえればと期待しています。
1年4組集合写真
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2019.9.30
日本経済新聞朝刊に植木先生（近畿大）、成島教授（東北大）との共同で研究で、新しい熱処理により降伏応力を低減（拡張性増加）しつつ、強度・延性を両立した2段階特殊熱処理で冠動脈ステントの性能を著しくあげることに成功したことが掲載されました。
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2019.9.27
中野研から、ふぇらむ（日本鉄鋼協会）11月号、ならびに機械技術（日刊工業出版）11月号に2つの解説記事が掲載されます。
〇中野貴由、石本卓也：
医療デバイスへの金属3Dプリンタ技術の適用―形状・組織・原子配列制御―、
連載記事、特集「3Dプリンタが拓く次世代のものづくり」、ふぇらむ、11月号(2019)〇中野貴由：
金属3Dプリンタによる特異組織形成と機能発現、
特集「金属3Dプリンタが拓くモノづくり－付加製造の先進技術」、機械技術、11月号 (2019). -
2019.9.26
特殊鋼9月号の特集「金属系バイオマテリアル」に解説が掲載されました。
中野貴由：
チタンとチタン合金、
特殊鋼, 68巻, 5号 [9月号], (2019), pp.23-26PDFはこちらから
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2019.9.23
阪大整形外科との共同研究であるテリパラチドと抗RANKLモノクローナル抗体の骨粗鬆症マウス骨欠損への効果に関する研究が「Bone誌(Elsevier)」に受理されました。
Kazuma Kitaguchi, Masafumi Kashii*, Kosuke Ebina, Takashi Kaito, Rintaro Okada, Takahiro Makino, Yuki Etani, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Yoshikawa:
The combined effects of Teriparatide and Anti-RANKL Monoclonal Antibody on Bone Defect Regeneration in Ovariectomized Mice,
Bone, (2019) in press. -
2019.9.17
日本鋳造工学会誌「鋳造工学」の特集「金属積層造形技術の最近の動向」 に解説が掲載されました。
永瀬丈嗣、當代光陽、中野貴由：
純元素粉末を用いたチタン合金の積層造形、
日本鋳造工学会誌「鋳造工学」の特集「金属積層造形技術の最近の動向」91 [9], (2019), pp.627-633.PDFはこちらから
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2019.9.16
近畿大学、東北大学、阪大の間で度共同研究として、ステントへ適用可能な拡張可能で、高強度・高延性を併せ持つ、加工熱処理プロセスに関する論文が、「Materials Science and Engineering A」誌にオープンアクセスとして掲載されました。
Kosuke Ueki*, Soh Yanagihara, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Overcoming the strength-ductility trade-off by the combination of static recrystallization and low-temperature heat-treatment in Co-Cr-W-Ni alloy for stent application,
Materials Science and Engineering A, 766, (2019) paper# 138400: 1-11 -
2019.9.14
9/13-9/14の二日間に岡山県倉敷市にてシンポジウムと意見交換会が開催されました。
シンポジウムにて新居浜高専准教授の當代光陽先生と帝人ナカシマメディカル(株)の野山さん、高橋さんにご講演していただき、その後意見交換会が開かれました。
開会の式辞をされる中野先生
ご講演されている當代先生
ご講演されている野山さん
ご講演されている高橋さん
閉会の式辞をされる石本先生
ご講演時の様子
集合写真
美観地区にて集合写真
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2019.9.13
中野研のメンバーが、9/11-9/13に岡山大学にて開催された日本金属学会2019年秋期講演（第165回）大会に参加しました。
集合写真
中野先生は今回金属学会の副会長（理事）ならびに講演大会委員長を務め、K3 自動車の大変革に貢献する材料技術の最新動向(第2回自動車関連材料合同シンポジウム)セッションにて、石本先生はS7医療・福祉のためのAdditive Manufacturingの材料科学技術３セッションにて、小笹先生は生体材料設計開発・臨床(1)セッションにて座長を行いました。
発表は以下の通りです。
村上奨励賞受賞講演
○石本卓也
金属材料工学を基軸とした生体骨・生体材料の機能化に関する研究口頭発表
○石本卓也、安冨淳平、孫世海、中野貴由
レーザ積層造形法によるInconel 718の特異集合組織形成と力学特性○松垣あいら、樽美良紀、中野貴由
悪性骨腫瘍形成による骨微細構造変化○小笹良輔、中野貴由
血圧変化が骨微細構造に及ぼす影響○孫世海、萩原幸司、石本卓也、中野貴由
Comparison of crystallographic texture and mechanical property of Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy fabricated by electron and laser beam melting○飯島佑香、永瀬丈嗣、松垣あいら、石本卓也、飴山惠、中野貴由
Ti-Zr-Hf-Co-Cr-Mo生体ハイエントロピー合金の組織と特性○奥田菜月、石本卓也、中野貴由
骨断面異方性を用いた異方性骨再建の提案○小林佳弥、石本卓也、伊東学、中野貴由
脊椎ケージ内に形成される骨の健全性に対する自家骨移植の効果○佐々木恭平、小笹良輔、中野貴由
ApoE遺伝子による骨配向化機構の解明○原田樹、松垣あいら、中野貴由
がん細胞との動的相互作用に基づく骨配向化制御機構○森口敦、小笹良輔、森石武史、宮崎敏博、小守壽文、中野貴由
再生骨モデルを用いたアパタイト配向化機構の解明○伊藤志将、石本卓也、堤祐介、塙隆夫、孫世海、中野貴由
金属AMによるステンレス鋼の集合組織制御及び材質特性向上○菅沼諒耶、石本卓也、高岸洋一、山上達也、中野貴由
熱拡散シミュレーションを用いたレーザ積層造法によるβ型Ti合金集合組織形成機構の解明○小泉雄一郎、中野貴由
金属Additive Manufacturingのための計算機シミュレーション○多根正和、岡本範彦、井上耕治、Martin Luckabauer、永井康介、関野徹、中野貴由、市坪哲
凍結された合金組成ゆらぎによって引き起こされるβ型チタン合金における無拡散等温ω変態○成本裕希、萩原幸司、中野貴由、山崎倫昭、河村能人
Mg基LPSO相におけるキンク帯形成・分布制御○趙研、坂田将啓、安田弘行、當代光陽、上田実、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム三次元積層造形を用いた特異バンド状組織制御によるTiAl合金の高延性化○川端はじめ、趙研、安田弘行、當代光陽、上田実、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金造形体の形状が微細組織に与える影響○久保順、小泉雄一郎、石本卓也、中野貴由
金属粉末積層造形のミクロシミュレーション○堤祐介、石本卓也、上田恭介、久世哲嗣、丸山晋平、松垣あいら、陳鵬、蘆田茉希、植木洸輔、柳谷彰彦、片山秀樹、中野貴由、塙隆夫
レーザ積層造形によるマルテンサイト型ステンレス鋼の高耐食性化○植木洸輔、柳原創、上田恭介、仲井正昭、中野貴由、成島尚之
生体用Co-Cr-W-Ni合金における静的再結晶・低温熱処理プロセスによる強度・延性の向上○上山椋平、萩原幸司、眞山剛、山崎倫昭、河村能人、中野貴由
計算、実験によるMg基LPSO相におけるキンク帯形成挙動の考察○尾堂裕隆、趙研、安田弘行、當代光陽、上田実、竹山雅夫、中野貴由
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金の室温疲労特性向上○前田拓海、小泉雄一郎、川端弘俊、石本卓也、木村恒太、孫世海、中野貴由
Ti-15Mo-5Zr-3Al合金への粉末床溶融結合型AM用レーザ走査による溶融凝固挙動第33回 ポスター発表
○竹花諒、松垣あいら、川原公介、二宮孝文、沢田博司、中野貴由
微細周期構造に依存した骨芽細胞および骨基質配向化挙動○藤當翼、石本卓也、孫世海、上田良夫、中野貴由
タングステンのレーザ積層造形法による緻密体作製と集合組織形成○中村郁仁、小笹良輔、中野貴由
周産期における骨配向性ならびに骨力学的機能の変化○福島涼、石本卓也、大路博、中野貴由
亜鉛欠乏飼料投与下でのコラーゲンおよびアパタイト結晶配向化○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力負荷異方性共培養モデル構築による細胞・骨基質配向化挙動解明○山岡祐介、小笹良輔、中野貴由
リン代謝異常による骨微細構造の変化第2回 高校生・高専学生 ポスター発表
○近藤陽香、小笹良輔、中野貴由、牧野浩三
後天性高血圧ラットにおける骨アパタイト配向性変化 -
2019.9.11
日本金属学会2019年秋期講演（第165回）大会において、高校生近藤陽香さんが最優秀ポスター賞、M1竹花君、藤當君、中村君、B4福島君、松坂君が優秀ポスター賞を受賞しました。
第2回「高校生・高専学生ポスター発表」最優秀賞受賞
○近藤陽香、小笹良輔、中野貴由、牧野浩三
後天性高血圧ラットにおける骨アパタイト配向性変化
発表時の近藤さん
第33回「ポスター発表」優秀ポスター賞受賞
○竹花諒、松垣あいら、川原公介、二宮孝文、沢田博司、中野貴由
微細周期構造に依存した骨芽細胞および骨基質配向化挙動○藤當翼、石本卓也、孫世海、上田良夫、中野貴由
タングステンのレーザ積層造形法による緻密体作製と集合組織形成○中村郁仁、小笹良輔、中野貴由
周産期における骨配向性ならびに骨力学的機能の変化○福島涼、石本卓也、大路博、中野貴由
亜鉛欠乏飼料投与下でのコラーゲンおよびアパタイト結晶配向化○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由
応力負荷異方性共培養モデル構築による細胞・骨基質配向化挙動解明 -
2019.9.11
中野研で執筆したまてりあ原稿が、日本金属学会2019年秋期講演（第165回）大会にて、「まてりあ論文賞」を受賞し、當代先生が代表して表彰状を受け取りました。
當代光陽、石本卓也、松垣あいら、中野貴由
次世代生体材料開発に向けた設計指針の構築
授賞時の様子
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2019.9.11
石本先生が、日本金属学会2019年秋期講演（第165回）大会にて、「第16回村上奨励賞」を受賞しました。
○石本卓也
金属材料工学を基軸とした生体骨・生体材料の機能化に関する研究
授賞時の写真
各賞贈呈式の様子
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2019.9.10
大阪大学 工学部/大学院工学研究科のHPとSNSに中野研究室に関する記事が掲載されました。
当研究室での研究風景や3Dプリンターにより作製された造形物などが動画などにより紹介されております。
大阪大学 工学部/大学院工学研究科のHPはこちらから
大阪大学 工学部/大学院工学研究科のFacebookはこちらから
大阪大学 工学部/大学院工学研究科のInstagramはこちらから
大阪大学 工学部/大学院工学研究科のTwitterはこちらから
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2019.9.6
近畿大学・東北大学・阪大の共同研究でのCoCrWNiステントの開発に関する研究成果が「Materials Science and Engineering A」誌に受理されました。
Kosuke Ueki*, Soh Yanagihara, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima:
Overcoming the strength-ductility trade-off by the combination of static recrystallization and low-temperature heat-treatment in Co-Cr-W-Ni alloy for stent application,
Materials Science and Engineering A, (2019) in press. -
2019.9.6
中野研毎年恒例の研究室旅行に行ってきました。
9/5～9/6の一泊二日にて開催されました。
今回は滋賀のブルーメの丘と京都の大原周辺・八つ橋庵「かけはし」に訪れました。
Pizzaや和菓子作りなどの体験をしたり、観光名所である有名な寺院に訪れたりと様々な内容で、大いに盛り上がりました。
＠ブルーメの丘
＠大原山荘にて
＠八つ橋庵「かけはし」
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2019.9.2
中野先生が2019年9月1日-3日に開催されているThe 1th Global Forum on Smart Additive Manufacturing, Design ＆Evaluationに参加し、Keynote lectureを行いました。
Takayoshi NAKANO:
Metal additive manufacturing for controlling anisotropic/isotropic shape and crystallographic orientation,
The 1th Global Forum on Smart Additive Manufacturing, Design ＆ Evaluation, 1st-3rd, September, 2019, Osaka University Nakanoshima Center, Osaka, 13:30-14:10, 2nd, September, 2019, Metal Additive Manufacturing (Keynote lecture).
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2019.8.31
「Materials Transactions」の9月号に新家先生や中野先生らが企画したSpecial Issue on Latest Research and Development of Structural and Functional Titanium-Based Materialsが発刊され中野研関連の4つの論文が掲載されました。
「Materials Transactions」の9月号に新家先生や中野先生らが企画したSpecial Issue on Latest Research and Development of Structural and Functional Titanium-Based Materialsが発刊され中野研関連の4つの論文が掲載されました。
Special Issue on Latest Research and Development of Structural and Functional Titanium-Based Materials
PREFACE
Titanium (Ti)-based materials are gaining a lot of attentions in fields including aerospace, medical devices, welfare goods, antibacterial materials, consumer goods, chemical plants, electric generation, ocean thermal energy conversion, and armors. Using an additive manufacturing (AM) to make complex shaped products of Ti-based materials is a topic of research globally. For AM of Ti-based materials, not only processing, but also fundamental research on topics such as solidification, heat flow, crystal graphic analysis, and alloy design are becoming more popular. National projects including Ti-based materials managed by ISMA (Innovative Structural Materials Association), SIP (Cross-materials Strategic Innovation Program) and TRAHAM (Technology Research Association for Future Additive Manufacturing Unions), are also in progress. The 14th World Conference on Titanium, which is the largest international conference on Ti-based materials, was held from June 1014, 2019 at Nantes in France. Therefore, it is now a good time to publish a special issue on the latest topics related to Ti-based materials. Approximately 20 fruitful original technical papers related to all the fields of Ti-based materials including air craft structures and biomedical implants, their surface modifications to enhance the biocompatibility, AM processing, low cost manufacturing, deformation behaviors, and mechanical properties, and effects of low cost elements on their properties are included in this special issue. We are grateful to all the authors for their contributions. We hope this special issue helps to solve important questions related to Ti-based materials.July 23, 2019
Guest Editors: Takayoshi Nakano1, Takayuki Narushima2, Takao Hanawa3, Masato Ueda4, Yoko Yamabe-Mitarai5, Tadashi Furuhara6, Hideki Hosoda7, Mitsuo
Niinomi8
1 Professor, Graduate School of Osaka University, 2 Professor, Graduate School of Tohoku University, 3 Professor, Institute for Biomaterial Engineering, Tokyo Medical and Dental University, 4 Professor, Kansai University, Faculty of Chemistry, 5 Deputy Director, Research Center for Structural Materials, National Institute for Materials Science (NIMS), 6 Professor, Institute for Materials Research, Tohoku University, 7 Professor, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology 8 Professor Emeritus, Tohoku University〇Takayoshi Nakano, Takayuki Narushima, Takao Hanawa, Masato Ueda, Yoko Yamabe-Mitarai, Tadashi Furuhara, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi:
PREFACE-Special Issue on Latest Research and Development of Structural and Functional Titanium-Based Materials, Materials Transactions, 60 [9], (2019), 1732.1) M. Niinomi, T. Akahori, M. Nakai, Y. Koizumi, A. Chiba, T. Nakano, T.
Kakeshita, Y. Yamabe-Mitarai, S. Kuroda, N. Motohashi, Y. Itsumi and T.
Choda: Quantitative and Qualitative Relationship between Microstructural Factors and Fatigue Lives under Load- and Strain-Controlled Conditions of Ti5Al2Sn2Zr4Cr4Mo (Ti-17) Fabricated Using a 1500-ton Forging Simulator, Materials Transactions, 60 [9], (2019), 1740-1748.
論文はこちらから2) Qiang Li, Qiang Qi, Junjie Li, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Yuichiro Koizumi, Daixiu Wei, Kenta Yamanaka, Takayoshi Nakano, Akihiko Chiba, Xuyan Liu and Deng Pan: Low Springback and Low Young’s Modulus in Ti29Nb13Ta4.6Zr Alloy Modified by Mo Addition, Materials Transactions, 60 [9], (2019), 1755-1762.
論文はこちらから3) Qiang Li, Xufeng Yuan, Junjie Li, Pan Wang, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Takayoshi Nakano, Akihiko Chiba, Xuyan Liu and Deng Pan: Effects of Fe on Microstructures and Mechanical Properties of Ti15Nb25Zr(0, 2, 4, 8)Fe Alloys Prepared by Spark Plasma Sintering, Materials Transactions, 60 [9], (2019), 1763-1768.
論文はこちらから4) Sungho Lee, Jong Yeong Oh, Soichiro Mukaeyama, Shi-Hai Sun, Takayoshi
Nakano＊: Preparation of Titanium Alloy/Bioactive Glass Composite for Biomedical Applications via Selective Laser Melting, Materials Transactions,
60 [9], (2019), 1779-1784.
論文はこちらから
Pdfはこちらから -
2019.8.26
院試お疲れさま会が開催されました。
中野研恒例の院試お疲れさま会を開催しました。B4の皆さま本当にお疲れさまでした。
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2019.8.22
「Biomaterials」誌（IF＝10.273）に掲載された「表面形状による細胞・骨配向化制御」に関する解説がバイオマテリアル－生体材料－37巻4号（2019年10月15日刊行予定）に受理されました。
松垣あいら、中野貴由：
表面形状による細胞・骨配向化制御、
バイオマテリアル－生体材料－, 37 [4], (2019), in press. -
2019.8.20
中野先生が8月18日～22日に西安で開催のPRICM10（The 10th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing） に出席し、シンポジウムF（Biomaterials）の日本側オーガナイザーを務めるとともに、招待講演を行いました。
Takayoshi Nakano:
Preferential orientation of collagen/apatite as a bone quality parameter and biomedical implant design based on the bone tissue anisotropy,
PRICM10, 2019年8月19日14:25~14:50, 西安 (Xi'an), invited.
会場入り口
西安の中心部
韓国金属学会副会長のHanyang UniversityのProf. Jae-il Jang先生（中央）とともに
5年前に中野研で学位を取得し、現在Singapore Inatitute of Manufacturing Technologyで活躍中のDr. Wan Pan君と久しぶりの再会
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2019.8.17
SEEDS 2019 実感科学研究成果発表会において、当研究室で研究を行っている高校生がベストパフォーマンス賞に選ばれました。
大阪大学SEEDSが主催のSEEDS 2019 実感科学研究成果発表会において、
当研究室で研究を行っている高校生がベストパフォーマンス賞に選ばれました。おめでとうございます。研究テーマ「病気で骨が脆くなるメカニズムを解明しよう」
ベストパフォーマンス賞、SEEDS 2019 実感科学研究成果発表会、大阪大学会館・講堂、2019年8月16日 -
2019.8.12
特殊鋼9月号の特集「金属系バイオマテリアル」に"チタンとチタン合金"の解説が掲載されます。
中野貴由：
チタンとチタン合金、
特殊鋼、68巻、5号（9月号）、(2019), in press. -
2019.8.11
「純元素粉末を用いたチタン合金の金属積層造形」に関する解説が鋳造工学9月号に掲載されます。
永瀬丈嗣、當代光陽、中野貴由：
純元素粉末を用いたチタン合金の金属積層造形、
鋳造工学、91, (2019) pp.627-633. -
2019.8.9
ビアガーデンにて中野研毎年恒例の飲み会が開催されました！
ビアガーデンにて中野研毎年恒例の飲み会が開催されました！
多くの方が参加でき、とても楽しい時間を過ごすことができました！
集合写真@千里阪急ホテル
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2019.8.6
「Journal of Materials Engineering and Performance」にTi-xNb-2Fe Alloysの組織と力学特性の論文が掲載されました。
Qiang Li, Pu Miao, Junjie Li, Meifeng He, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Akihiko Chiba, Takayoshi Nakano, Xuyan Liu, Kai Zhou, and Deng Pan:
Effect of Nb Content on Microstructures and Mechanical Properties of Ti-xNb-2Fe Alloys,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2019),
doi.org/10.1007/s11665-019-04250-5Abstract
β-Type Ti-Nb-based alloys exhibit satisfactory biocompatibility and low Young's modulus for biomedical applications. The microstructure and mechanical properties of a series of Ti-(14, 16, 18, 20, 22, 24)Nb-2Fe alloys fabricated by arc melting were investigated by XRD, optical microscopy, and tensile tests. Both ω and α″ phases existed in the Ti-14Nb-2Fe alloy, while just a single β phase existed in the other alloys. Twinning is an important deformation mechanism that causes work hardening and twinning-induced plasticity. It was found in the Ti-(14, 16, 18, 20)Nb-2Fe alloys and not in the Ti-22Nb-2Fe alloy. The Ti-14Nb-2Fe alloy exhibited the highest tensile strength and the highest Young's modulus owing to the existence of the ω phase. The tensile strength decreased gradually from 830 MPa (highest) for the Ti-14Nb-2Fe alloy to 540 MPa (lowest) for the Ti-24Nb-2Fe alloy with an increase in the Nb content. The Young's modulus decreased from 90 GPa for the Ti-14Nb-2Fe alloy to 63 GPa for the Ti-22Nb-2Fe alloy and then increased to 71 GPa for the Ti-24Nb-2Fe alloy. Elongation shows the same trend as the Young's modulus. The Ti-22Nb-2Fe alloy, with a low Young's modulus of 63 GPa, tensile strength of 570 MPa, and 15% elongation, was found suitable for biomedical applications. The Ti-20Nb-2Fe alloy also exhibits a high tensile strength, a Young's modulus ratio of 9.24910−3, and 18% elongation and is thus considered another valuable Ti alloy for biomedical applications.論文はこちらから
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2019.8.5
本日の日本経済新聞朝刊に「人工骨など向け高強度の新合金」という題名で中野研究室で開発した高強度・高加工性の高エントロピー合金に関する記事が掲載されています。
人工骨などに向け高強度の新合金
日本経済新聞(9面：科学技術)、2019年8月5日
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2019.7.30
中野研で学位を取得したDr. Pan WANG君がシンガポールのSIMTechで活躍しています。（Dr. Pan WANG, who got a degree from Prof. Takayoshi NAKANO Lab, is very active in SIMTech in Singapore.）
Name: Dr WANG Pan
Designation: Scientist II
Phone number: 6793 8957
Email: wangp@SIMTech.a-star.edu.sg
Group: Forming TechnologyReseachgate: https://www.researchgate.net/profile/Pan_Wang17
Google Scholar : https://scholar.google.com.hk/citations?hl=zh-CN&user=l03aFaoAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdateIntroduction:
Dr Wang Pan is a research scientist with more than 5 years of professional experience in initiating and managing research projects. Graduated from Osaka University (Japan) with a PhD in Materials and Manufacturing Science in 2014, he joined Singapore Institute of Manufacturing Technology (SIMTech). He has knowledge and experience in both technology development and project management, a truly versatile yet specialized R&D professional. His background includes additive manufacturing, physical metallurgy, metallic biomaterials, and mechanical property and microstructural characterization.
In SIMTech, he leads the development of electron beam melting (EBM) process for fundamental research and industrial applications. He has been participating as PI (co-PI) or member for ~20 projects funded by either funding body or industrial companies, such as A*STAR industrial additive manufacturing program, Hitachi Metal's indusial project, Applied Materials-SIMTech indusial project, etc. As the Research Liaison Office representative, he coordinates collaboration with many educational institutions in the form of joint projects, joint seminars and forums; also built partnership with local and overseas universities for joint research efforts.Research Interest:
1.Development of high-performance metallic powder (e.g., Ti alloy, Inconel alloy, steels, and high entropy alloys) for additive manufacturing.
2.Design and optimization of new structures, including metamaterials, biomedical implants, lightweight design, energy absorption structure and compliant mechanism, for additive manufacturing.
3.Promotion of the additive manufacturing technology to industry by overcoming the current technology shortcoming.
4.Phase transformation and deformation behavior of metastable alloys.BioNotes:
Ph. D., Materials and Manufacturing Science, Division of Materials and Manufacturing Science and Engineering, Osaka University, Japan, 2014
MEng, Materials Processing Engineering, School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, China, 2009
BEng, Materials Shaping & Control Engineering, School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, China, 2006
Filed Patents and TDs:
1.GUAN Shao-kang, WU Li-hong, ZHAO Hong-liang, WANG Li-guo, WANG Pan. A Superplastic Forging Forming Method Using Casting Magnesium Alloy. Issued number: 200710193056.3 , China, 2009.8.26.
2.TD: Simple Yet Accurate Control Of Microstructure In Electron Beam Melting Of Ti6Al4V Additive Manufacturing. Inventors: Guglielmo VASTOLA (IHPC); WANG Pan (SIMTech); NAI Mui Ling Sharon (SIMTech); WEI Jun (SIMTech); PEI Qing Xiang (IHPC), ETPL Ref: IHPC/Z/09959
3.TD: Achieving a full volume component by in-situ welding during the electron beam melting process. Inventors: WANG Pan (SIMTech); NAI Mui Ling Sharon (SIMTech); WEI Jun (SIMTech);, ETPL Ref: wangp2_982
Selected Publications:
1.Xinwei Li+, Yong Hao Tan+, Habimana Jean Willy, Pan Wang, Wanheng Lu, Mehmet Cagirici, Chun Yee Aaron Ong, Tun Seng Herng, Jun Wei, Jun Ding*, Heterogeneously tempered martensitic high strength steel by selective laser melting and its micro-lattice: Processing, microstructure, superior performance and mechanisms, Materials & Design, 178 (2019) 107881. [SCI, JCR Q1]
2.M.T. Pham, T.J. Teo, S.H. Yeo, P. Wang*, M.L.S. Nai, Design and Optimization of A 3-DOF Co-Planar Motion Compliant Parallel Mechanism with Fully-Decoupled Motion Characteristics, Journal of Mechanisms and Robotics-Transactions of the ASME, 2019，doi:10.1115/1.4043925. [SCI, JCR Q1]
3.P. Wang*, P.F. Huang, F.L. Ng, W.J. Sin, S. Lu, M.L.S. Nai*, Z.L. Dong, J. Wei*, Additively manufactured CoCrFeNiMn high-entropy alloy via pre-alloyed powder, Materials & Design, 168 (2019) 107576. [SCI, JCR Q1]
4.S.L. Lu, H.P. Tang, S.M.L. Nai, Y.Y. Sun, P. Wang, J. Wei*, Q. Ma*, Intensified texture in selective electron beam melted Ti-6Al-4V thin plates by hot isostatic pressing and its fundamental influence on tensile fracture and properties, Materials Characterization, 152 (2019) 162-168. [SCI, JCR Q1]
5.Y.Y. Sun, P. Wang*, S.L. Lu, L.Q. Li, M. L. S. Nai, J. Wei, Laser welding of electron beam melted Ti-6Al-4V to wrought Ti-6Al-4V: Effect of welding angle on microstructure and mechanical properties, Journal of Alloys and Compounds 782 (2019) 967-97. [SCI, JCR Q1]
6.P. Wang*, M.L.S. Nai*, W.J. Sin, S. Lu, B. Zhang, J. Bai, J. Song, J. Wei*, Effect of overlap distance on the microstructure and mechanical properties of in situ welded parts built by electron beam melting process, Journal of Alloys and Compounds 772 (2019) 247-255. (ESI Highly Cited Paper) [SCI, JCR Q1]
7.P. Wang*, M. Todai, T. Nakano*: Beta titanium single crystal with bone-like elastic modulus and large crystallographic elastic anisotropy, Journal of Alloys and Compounds, 782 (2019) 667-671. [SCI, JCR Q1]
8.P. Wang*, M. Todai, T. Nakano*: ω phase transformation and lattice modulation in biomedical -phase Ti-Nb-Al alloys, Journal of Alloys and Compounds, 766 (2018) 511- 516. [SCI, JCR Q1]
9.P. Wang*, M.L.S. Nai*, W.J. Sin, S. Lu, B. Zhang, J. Bai, J. Song, J. Wei*, Realizing a full volume component by in-situ welding during electron beam melting process, Additive Manufacturing 22 (2018) 375-380. [SCI, JCR Q1]
10.P. Wang*, X. Tan, C. He, M.L.S. Nai, R. Huang, S.B. Tor, J. Wei, Scanning optical microscopy for porosity quantification of additively manufactured components, Additive Manufacturing 21 (2018) 350-358. [SCI, JCR Q1]
11.X.P. Tan*, P. Wang, Y. Kok, W.Q. Toh, Z. Sun, S.M.L. Nai, M. Descoins, D. Mangelinck, E. Liu, S.B. Tor, Carbide precipitation characteristics in additive manufacturing of Co-Cr-Mo alloy via selective election beam melting, Scripta Materialia 143 (2018) 117-121. [SCI, JCR Q1]
12.Y. Kok, X.P. Tan*, P. Wang*, M.L.S. Nai, N.H. Loh, E. Liu, S.B. Tor, Anisotropy and heterogeneity of microstructure and mechanical properties in metal additive manufacturing: A critical review, Materials & Design 139 (2018) 565-586. (ESI Highly Cited Paper) [SCI, JCR Q1]
13.P. Wang*, W. Sin, M. Nai, J. Wei, Effects of Processing Parameters on Surface Roughness of Additive Manufactured Ti-6Al-4V via Electron Beam Melting, Materials 10(10) (2017) 1121. (Cover page story) [SCI, JCR Q2]
14.P. Wang*, M.L.S. Nai, S. Lu, J. Bai, B. Zhang, J. Wei, Study of Direct Fabrication of a Ti-6Al-4V Impeller on a Wrought Ti-6Al-4V Plate by Electron Beam Melting, JOM 69(12) (2017) 2738-2744. [SCI, JCR Q1]
15.M.T. Pham, T.J. Teo*, S.H. Yeo, P. Wang, M.L.S. Nai, A 3-D Printed Ti-6Al-4V 3-DOF Compliant Parallel Mechanism for High Precision Manipulation, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 22(5) (2017) 2359-2368. [SCI, JCR Q1]
16.B. Zhang, X. Lee, J. Bai, J. Guo, P. Wang, C.-N. Sun, M. Nai*, G. Qi, J. Wei*, Study of selective laser melting (SLM) Inconel 718 part surface improvement by electrochemical polishing, Materials & Design 116 (2017) 531-537. [SCI, JCR Q1]
17.H. Nikkhah, F. Guo, Y. Chew, J. Bai, J. Song*, P. Wang*, The effect of different shapes of holes on the crushing characteristics of aluminum square windowed tubes under dynamic axial loading, Thin-Walled Structures 119 (2017) 412-420. [SCI, JCR Q1]
18.P. Wang*, L. Wu, Y. Feng, J. Bai, B. Zhang, J. Song, et al., Microstructure and mechanical properties of a newly developed low Young's modulus Ti-15Zr-5Cr-2Al biomedical alloy, Materials Scienc Engineering, C, 72 (2017) 536-542. [SCI, JCR Q1]
19.P. Wang*, X. Tan, M.L.S. Nai, S.B. Tor, J. Wei, Spatial and geometrical-based characterization of microstructure and microhardness for an electron beam melted Ti-6Al-4V component, Materials & Design 95 (2016) 287-295. [SCI, JCR Q1]
20.W. Toh, P. Wang, X. Tan*, M. Nai, E. Liu, S. Tor, Microstructure and Wear Properties of Electron Beam Melted Ti-6Al-4V Parts: A Comparison Study against As-Cast Form, Metals 6(11) (2016) 284. [SCI, JCR Q2]
21.Pan Wang*, Yan Feng, Fengchao Liu, Shaokang Guan, Lihong Wu: Microstructure and mechanical properties of Ti-Zr-Cr biomedical alloys, Materials Scienc Engineering, C, 51 (2015) 148-152. [SCI, JCR Q1]
22.P. Wang*, S. Zhu, L. Wang, L. Wu, S. Guan, A two-step superplastic forging forming of semi-continuously cast AZ70 magnesium alloy, Journal of Magnesium and Alloys, 3 (2015) 70-75. [SCI, JCR Q1]
23.P. Wang, M. Todai, T. Nakano*: β-phase instability in binary Ti-xNb biomaterial single crystals, Materials Transactions, 54 (2013) 156-160. [SCI, JCR Q3]
24.P. Wang, L.H. Wu, S.K. Guan*, Effect of initial microstructure on superplastic deformation of AZ70 magnesium alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20 (2010) s527-s532. . [SCI, JCR Q2]Awards
1.Best Paper Award, The First International Conference on Research Advances in Additive Manufacturing (2019)
2.Best Presentation Award, 4th International Conference on Material Science and Engineering Technology (2015) -
2019.7.24
2020年1月11日・12日に第99回日本獣医麻酔外科学会、第111回日本獣医循環器学会、第66回日本獣医画像診断学会の2019年秋季合同学会が開催されます。
2020年1月11日・12日に第99回日本獣医麻酔外科学会、第111回日本獣医循環器学会、第66回日本獣医画像診断学会の2019年秋季合同学会が開催されます。
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2019.7.23
中野先生が中国敦煌で開催のGAT（Gammalloys Technology-2019）に出席し、招待講演を行いました。
中野先生が中国敦煌で開催のGAT（Gammalloys Technology-2019）に出席し、招待講演を行いました。
〇Takayoshi NAKANO, Hiroyuki H. Yasuda:
Orientation of the unique layered microstructure and tensile properties of Ti-rich TiAl alloy fabricated by additive manufacturing using electron beam, 23th, July, 2019, Dunhuang, China.
オーガナイザーのProf. Junpin Lin (University of Science and Technology Beijing(USTB)、中国科学技術大学)とともに
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2019.7.22
大阪大学SEEDSプログラム実感コース「実感科学研究」の第4回目を開催しました。
大阪大学SEEDSプログラム実感コース「実感科学研究」の第4回目を開催しました。
今回はこれまでのデータのまとめと、学会発表にむけての図面作成を行いました。
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2019.7.21
Ti-xNb-2Fe合金のNb量の組織と力学特性に関する研究が「Journal of Materials Engineering and Performance」誌に受理されました。
Ti-xNb-2Fe合金のNb量の組織と力学特性に関する研究が「Journal of Materials Engineering and Performance」誌に受理されました。
Qiang Li, Pu Miao, Junjie Li, Meifeng He, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Akihiko Chiba, Takayoshi Nakano, Xuyan Liu, Kai Zhou, Deng Pan:
Effect of Nb content on microstructures and mechanical properties of Ti-xNb-2Fe alloys,
Journal of Materials Engineering and Performance, (2019), in press. -
2019.7.21
Mg-Li合金にAlを添加することで異方性急激な降伏応力上昇が実現することを証明した論文が「Scripta Materia」誌にopen-access誌として掲載されました。
Mg-Li合金にAlを添加することで異方性急激な降伏応力上昇が実現することを証明した論文が「Scripta Materia」誌にopen-access誌として掲載されました。
Koji Hagihara*, Keitaro Moria, Takayoshi Nakano:
Enhancement of plastic anisotropy and drastic increase in yield stress of Mg-Li single crystals by Al-addition followed by quenching,
Scripta Materialia, 172, (2019), 93-97.Abstract
Strong orientation dependence of yield stress was found in a body-centered cubic (bcc)-structured Mg-Li alloy single crystal by adding 5 at.% of Al combined with rapid quenching, which was negligible in Mg-Li binary single crystals. Furthermore, the addition of 5 at.% of Al combined with rapid quenching caused an extreme increase in yield stress up to ~470 MPa; this compares to ~50 MPa in a Mg-Li binary crystal. Increased valence-electron to atom ratio and development of chemical modulation in the alloy by Al-addition are probable causes of the enhancement of plastic anisotropy and the drastic increase in yield stress, respectively. -
2019.7.19
Mg基LPSO相のキンクバンドによる強化に関する論文が「Materials Science and Engineering A」誌にオープンアクセス論文として掲載されました。
Mg基LPSO相のキンクバンドによる強化に関する論文が「Materials Science and Engineering A」誌にオープンアクセス論文として掲載されました。
Koji Hagihara*, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Strengthening of Mg-based long-period stacking ordered (LPSO) phase with deformation kink bands,
Materials Science & Engineering A 763 (2019) 138163; 1-9.Abstract
The mechanical properties of the Mg-based LPSO-phase are expected to be strongly affected by the microstructure due to its anisotropic crystal structure. However, the fine details have not been sufficiently understood yet. This study first clarified the detailed microstructural factors that govern the strength of the LPSO-phase by examining alloys with microstructures that were significantly varied via directional solidification and extrusion processes. Refining the microstructure is significantly effective for strengthening LPSO-phase alloys. The yield stress of LPSO-phase alloys with random texture was previously reported to be increased by reducing the
"length" of plate-like LPSO-phase grains. In addition, it was found in this study that the formation stress in the deformation kink band, which is a unique deformation mode in an LPSO-phase alloy, can be increased by decreasing the "thickness" of the grains. Furthermore, the study used directionally solidified crystals provided direct evidence that the introduction of the deformation kink band effectively increases the yield stress and work-hardening rate of alloys by hindering the motion of basal dislocations. This "kink-band strengthening" was found to have considerable temperature dependence. The strengthening is significant at or below 200 °C, but the
effect gradually decreases above 300 °C and is accompanied by the operation of non-basal slip. The results quantitatively clarified that kink-band strengthening is one predominant reason why the LPSO-phase extruded alloy exhibits an unusually high yield stress at any loading orientation. -
2019.7.19
当研究室で開発された非等量組成の優れた特性を持つ生体用Ti-Nb-Ta-Zr-Moハイエントロピー合金に関する研究が、「Scripta Materialia」誌にオープンアクセス論文として掲載されました。
当研究室で開発された非等量組成の優れた特性を持つ生体用Ti-Nb-Ta-Zr-Moハイエントロピー合金に関する研究が、「Scripta Materialia」誌にオープンアクセス論文として掲載されました。
Takao Hori, Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano*:
Development of non-equiatomic Ti-Nb-Ta-Zr-Mo high-entropy alloys for metallic biomaterials,
Scripta Materialia, 172, (2019), 83-87.Abstract
Nobel non-equiatomic Ti-Nb-Ta-Zr-Mo high-entropy alloys (HEAs) for metallic biomaterials (bio-HEAs) were designed and developed. The pseudo-binary phase diagrams focusing on solidification were constructed by thermodynamic calculations. The shifting the alloy composition of the equiatomic TiNbTaZrMo bio-HEA can realize the drastic improvement of the deformability. Notably, the non-equiatomic Ti, Zr-rich composition stimulatedthe molecular interaction between biological cells and bio-HEA, indicating the possibility of the proposed non-equiatomic Ti-Nb-Ta-Zr-Mo HEAs as an advanced biomaterial for bone tissue engineering applications. This is the first achievement for the alloy design including the control of alloy composition for the development of new bio-HEAs. -
2019.7.17
客員教授を務める大阪府立大学生命環境科学研究科獣医学専攻にて中野先生が「骨質指標としての骨基質の配向性と３Dプリンティング手法を含むバイオマテリアルの創製」という題目で、2日間にわたり集中講義を行いました。
客員教授を務める大阪府立大学生命環境科学研究科獣医学専攻にて中野先生が「骨質指標としての骨基質の配向性と３Dプリンティング手法を含むバイオマテリアルの創製」という題目で、2日間にわたり集中講義を行いました。
中野貴由：
骨質指標としての骨基質の配向性と３Dプリンティング手法を含むバイオマテリアルの創製、
大阪府立大学動物バイオテクノロジー特別講義、2019年7月16日・17日（AM・PM）、大阪府立大学りんくうキャンパスにて、(2019). -
2019.7.16
萩原研との共同研究のMgのLPSO層のキンクバンドに関する研究が「Materials Science & Engineering A」に受理されました。
萩原研との共同研究のMgのLPSO層のキンクバンドに関する研究が「Materials Science & Engineering A」に受理されました。
Koji Hagihara*, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Strengthening of Mg-based long-period stacking ordered (LPSO) phase with deformation kink bands,
Materials Science & Engineering A, in press (2019). -
2019.7.10
萩原研との共同研究のMg-LiのAlについての強化に関する効果の研究が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
萩原研との共同研究のMg-LiのAlについての強化に関する効果の研究が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
Koji Hagihara*, Keitaro Mori, Takayoshi Nakano:
Enhancement of plastic anisotropy and drastic increase in yield stress of Mg-Li single crystals by Al-addition followed by quenching,
Scripta Materialia, (2019) in press. -
2019.7.9
組成最適化による新たな生体用HEAに関する研究が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
組成最適化による新たな生体用HEAに関する研究が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
Takao Hori, Takeshi Nagase, Mitsuharu Todai, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano*:
Development of Non-equiatomic Ti-Nb-Ta-Zr-Mo High-Entropy Alloys for Metallic Biomaterials,
Scripta Materialia, (2019) in press. -
2019.7.9
「スマートプロセス学会誌」7月号に中野研関連解説・論文が掲載されました。
「スマートプロセス学会誌」7月号に中野研関連解説・論文が掲載されました。
西川宏、中野貴由：
【巻頭言】Additive Manufacturingプロセスが切り開く革新的ハードマテリアルの開発、
スマートプロセス学会誌、8 [4]、「Additive Manufacturingプロセスが切り開く革新的ハードマテリアルの開発（2）」、(2019)、pp.113石本卓也：
骨への応力遮蔽低減のためのAdditive Manufacturingプロセスによるβ型チタン合金の組織制御、
スマートプロセス学会誌、8 [4] 、「Additive Manufacturingプロセスが切り開く革新的ハードマテリアルの開発（2）」、(2019)、pp.119-123Oh Jong Yeong、Takuya Ishimoto、Shi-Hai Sun, Takayoshi Nakano：
Crystallographic texture formation of pure tantalum by selective laser melting method、
スマートプロセス学会誌、8 [4] 、「Additive Manufacturingプロセスが切り開く革新的ハードマテリアルの開発（2）」、(2019)、pp.151-154 -
2019.7.6
第39回日本骨形態計測学会（会長：酒井産業医大整形外科教授、北九州国際会議場）に参加しています。
第39回日本骨形態計測学会（会長：酒井産業医大整形外科教授、北九州国際会議場）に参加しています。
研究室での集合写真①
研究室での集合写真②
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2019.7.3
金属Additive Manufacturingによる異方性機能化に関する論文が「砥粒加工学会」誌に掲載されました。
金属Additive Manufacturingによる異方性機能化に関する論文が「砥粒加工学会」誌に掲載されました。
石本卓也、中野貴由：
金属AMにおける形状ならびに組織制御による異方性機能化、
砥粒加工学会、(2019)、pp.349-352PDFはこちらから
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2019.7.3
クロスリンクしたPTFEの照射損傷抵抗に関する論文が「Polymer Bulletin」誌に掲載されました。
クロスリンクしたPTFEの照射損傷抵抗に関する論文が「Polymer Bulletin」誌に掲載されました。
Hiroshi Saito, Masakazu Furuta, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano, Masako Oishi, Masayuki Okazaki:
Radiation-resistant properties of cross-linking PTFE for medical use,
Polymer Bulletin, (2019), pp.1-12
DOI: https://doi.org/10.1007/s00289-019-02698-yAbstract
The property changes of two types of partially cross-linking PTFE (XF1B) and totally cross-linking PTFE (XF2) treated by Co-60 γ-rays were examined physically and chemically. The PTFEs were subjected to a tensile strength test, observation by digital microscope, X-ray diffraction, and Raman analysis. XF1B clearly showed a decrease in the tensile breaking strength at 1 kGy, while XF2 showed a decrease in
the tensile breaking strength at a higher irradiation dose, 50 kGy. X-ray diffraction revealed an increase in the (004) peak intensity of XF1B after irradiation. On the other hand, the increase was not proportional to the irradiation dosages. An increase in the peak intensity was not observed in XF2. These results suggest that crystallization by irradiation advanced in XF1B, and the structural change was not significant in XF2. Raman analysis showed an increase in the spectral intensity of XF1B with increasing irradiation dosages, and no significant change in the spectral intensity of XF2. It was suggested that XF1B had been broken down into constituent subunits. The cross-linking PTFEs used in this study did not show marked differences in mechanical or chemical properties when compared with those of non-cross-linking PTFE previously reported. Particularly, it is considered that the mechanical deterioration of XF2 by irradiation was inhibited. Therefore, totally cross-linking PTFE is expected to be a useful medical material for sterilization by irradiation.論文はこちらから
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2018.12.29
「自家骨移植が必ずしも良い骨結合の原因とはいえない」ことを示した論文がopen access journalとして、「Materials Transactions」誌に掲載されました。
「自家骨移植が必ずしも良い骨結合の原因とはいえない」ことを示した論文がopen access journalとして、「Materials Transactions」誌に掲載されました。
Hiroyuki Takahashi, Takuya Ishimoto, Takayuki Inoue, Hiroomi Kimura, Keita Uetsuki, Natsuki Okuda, Yohei Nakanishi, Jong Yeong Oh, Manabu Ito, Yoshio Nakashima, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
Effects of Autogenous Bone Graft on Mass and Quality of Trabecular Bone in Ti–6Al–4V Spinal Cage Fabricated with Electron Beam Melting,
Materials Transactions, 60 [1], (2019), pp.144-148.
DOI:.org/10.2320/matertrans.M2018329.Abstract
A spinal cage is one of the primary spinal devices used for the treatment of spinal diseases such as lumbar spondylolisthesis. Since it is set in the intervertebral space that causes instability to promote the fusion of the adjacent vertebral bodies, it requires the early induction of healthy bones. For this reason, in most cases, an autogenous bone extracted from the patient’s ilium is implanted in the interior of the cage to stimulate bone formation. However, collecting autogenous bone involves secondary surgery and several clinical problems such as pain in the part from which it is collected. Additionally, the effect of the autogenous bone graft itself has not been sufficiently studied yet. Moreover, the mechanical functions of trabecular bones in a vertebral body are governed by the anisotropic structure of the trabeculae and the preferential orientation of the apatite/collagen in a trabecula with respect to the principal stress. Despite this fact, after the implantation of the cage, the mass of the bones is evaluated with soft X-ray photography, which does not guarantee an accurate measurement of bone functions. In this study, the effect of the autogenous bone graft on the spinal cage was verified based on structural anisotropy of trabecular bones and the preferential orientation of apatite/collagen in a trabecula using sheep. The autogenous bone graft demonstrated a significant effect on the increase of bone mass and anisotropy of the trabecular structure. However, compared to the trabecular anisotropy of normal parts, the anisotropy of the trabecular structure and apatite c-axis orientation of the parts with autogenous bone graft were considerably lower, indicating a minimal effect of the autogenous bone graft. Therefore, it was suggested that early stabilization of the spinal cage requires another strategy that rapidly forms the unique hierarchical anisotropic structure of trabecular bones.
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2018.12.27
骨粗しょう症が骨配向性を最適値から大きく変化させることを証明した論文がopen access journalとして、「Calcified Tissue International」誌に掲載されました。阪大整形外科との共同研究です。
骨粗しょう症が骨配向性を最適値から大きく変化させることを証明した論文がopen access journalとして、「Calcified Tissue International」誌に掲載されました。阪大整形外科との共同研究です。
Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Sayaka Miyabe, Jun Hashimoto, Makoto Hirao, Hideki Yoshikawa, Takayoshi Nakano*:
Osteoporosis changes collagen/apatite orientation and Young’s modulus in vertebral cortical bone of rat,
Calcified Tissue International, (2018), pp.449-460.
DOI:10.1007/s00223-018-0508-zAbstract
This study revealed the distinguished changes of preferential orientation of collagen and apatite and Young’s modulus in two different types of osteoporotic bones compared with the normal bone. Little is known about the bone material properties of osteoporotic bones; therefore, we aimed to assess material properties in osteoporotic bones. 66 female Sprague–Dawley rats were used. We analyzed the volumetric bone mineral density, collagen/apatite orientation, and Young’s modulus of fifth lumbar vertebral cortex for osteoporotic rats caused by ovariectomy (OVX), administration of low calcium and phosphate content (LCaP) diet, and their combination (OVX+LCaP), as well as sham-operated control. Osteocyte conditions were assessed by hematoxylin and eosin and immunohistochemical (matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE) and dentin matrix protein 1 (DMP1)) staining. All osteoporotic animals showed bone loss compared with the sham-operated control. OVX improved craniocaudal Young’s modulus by enhancing collagen/apatite orientation along the craniocaudal axis, likely in response to the elevated stress due to osteoporotic bone loss. Conversely, LCaP-fed animals showed either significant bone loss or degraded collagen/apatite orientation and Young’s modulus. Osteocytes in LCaP and OVX+LCaP groups showed atypical appearance and MEPE- and DMP1-negative phenotype, whereas those in the OVX group showed similarity with osteocytes in the control group. This suggests that osteocytes are possibly involved in the osteoporotic changes in collagen/ apatite orientation and Young’s modulus. This study is the first to demonstrate that osteoporosis changes collagen/apatite orientation and Young’s modulus in an opposite manner depending on the cause of osteoporosis in spite of common bone loss. -
2018.12.26
中野研から共同研究で3報の論文が「Materials Science Forum」誌に掲載されました。
中野研から共同研究で3報の論文が「Materials Science Forum」誌に掲載されました。
Mitsuharu Todai, Takeshi Nagase, Takao Hori, Hiroyuki Motoki, Shi-Hai Sun, Koji Hagihara, Takayoshi Nakano:
Fabrication of the Beta-Titanium Alloy Rods from a Mixture of Pure Metallic Element Powders via Selected Laser Melting,
Materials Science Forum, 941, (2018), pp.1260-1263.
doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.941.1260Abstract
The powder-bed additive manufacturing (AM) process offers advantages in terms of reduced material waste, ability to create complex shape and a decrease in the lead time from design to manufacturing. Recently, custom-made implant of Ti alloys is being developed by selective laser melting (SLM) in additive manufacturing (AM) process. However, the difficulty in the fabrication of titanium alloys due to their pre-alloyed powder cost, resulting in a limited usage of titanium alloys. To overcome this disadvantage, it is effective to fabricate the Ti alloys by SLM from mixture of pure elemental powders. In this case, it is avoided the preparing of the pre-alloyed powders. Therefore, the purpose of the present study is the trying to the fabrication of the Ti-20at.%X (X = Cr, Nb) alloys from the mixture of pure elemental powders by SLM.pdfはこちらから
Masahiro Sakata, Jong Yeong Oh, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano, Ayako Ikeda, Minoru Ueda, Masao Takeyama:
Effects of Heat Treatment on Unique Layered Microstructure and Tensile Properties of Tial Fabricated by Electron Beam Melting,
Materials Science Forum, 941, (2018), pp. 1366-1371.
doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.941.1366Abstract
In the present study, effects of heat treatment on microstructures and tensile properties of the cylindrical bars of Ti-48Al-2Cr-2Nb (at.%) alloy with unique layered microstructure consisting of equiaxed γ grains region (γ band) and duplex-like region fabricated by electron beam melting (EBM) were investigated. We found that it is possible to control width of the γ bands (Wγ) by heat treatments at 1100°C and 1190°C. The Wγ increases with decreasing heat treatment temperature. The bars heat-treated at 1190°C exhibit high elongation of 2.9% at room temperature (RT) with maintaining high strength. The RT elongation increases with increasing the Wγ because of increasing deformable regions. In contrast, the RT elongation of the bars decreases with increasing the Wγ when Wγ is very large. This is because the large γ band leads intergranular fracture. These results indicate that there is appropriate width for the γ band to obtain excellent tensile properties at RT.pdfはこちらから
Ken Cho, Ryota Kobayashi, Takuma Fukuoka, Jong Yeong Oh, Hiroyuki Y. Yasuda, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano, Ayako Ikeda, Minoru Ueda, Masao Takeyama:
Microstructure and Fatigue Properties of TiAl with Unique Layered Microstructure Fabricated by Electron Beam Melting,
Materials Science Forum, 941, (2018), pp. 1597-1602.
doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.941.1597Abstract
In Ti-48Al-2Cr-2Nb (at.%) alloys fabricated by electron beam melting (EBM), a unique layered microstructure composed of duplex-like region and equiaxed γ grains (γ bands) is formed at an appropriate process condition. The fatigue behavior of the TiAl alloy fabricated by EBM at an angle ( θ ) of 90° between the building direction and loading axis was investigated focusing on the layered microstructure and test temperature. At room temperature (RT), fatigue strength at θ = 90° is higher than that at θ = 0°. In particular, in low-cycle fatigue life region, the fatigue properties at θ = 90° without hot isostatic pressing (HIP) are comparable to those of the cast alloys with HIP. The γ bands act as an effective barrier to the crack propagation, resulting in high fatigue strength at RT. On the other hand, the fatigue strength at θ = 90° is lower than that at θ = 0° in low-cycle fatigue life region at 1023 K, since the γ bands cannot suppress the crack propagation at 1023 K. However, at 1023 K, the fatigue strength at θ = 90° in the low-cycle region is similar to that of the cast alloys with HIP, due to the fine grain size after EBMpdfはこちらから
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2018.12.21
中野研究室の忘年会をしました。
12月21日、大阪梅田にて、2018年中野研忘年会を開催しました。
今年は特任教授の新家先生、OBの方も参加され、大いに盛り上がりました！
来年も引き続き頑張っていきましょう！
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2018.12.19
新しい異方性低弾性βTi合金の開発とその指針に関する研究が「JALCOM」誌にopen access journalとして掲載されました。
新しい異方性低弾性βTi合金の開発とその指針に関する研究が「JALCOM」誌にopen access journalとして掲載されました。
Pan Wang*, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano*:
Beta titanium single crystal with bone-like elastic modulus and large crystallographic elastic anisotropy,
Journal of Alloys and Compounds, (2018),pp.1-17
DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.12.236.Abstract
To develop single crystalline beta titanium implant as new hard tissue replacements for suppressing the stress shielding, we design a Ti-26.6Nb-6.7Al alloy (at. %) single crystal that exhibits large crystallographic elastic anisotropy and low Young's modulus. The anisotropy factor, A, reaches 3.42 that is the highest among all the reported values. The Young's modulus along 〈<100〉> direction, E100, is only 36 GPa that is similar to the Young's modulus of cortical bone. These results prove our proposed design strategy and provide a new path to design beta titanium single crystal with bone-like elastic modulus for implant to minimize stress shielding.
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2018.12.18
シンガポールで活躍している中野研博士課程卒業生のDr. Pan Wang君との共同研究の成果が「Journal of Alloys and Compounds」誌に受理されました。
シンガポールで活躍している中野研博士課程卒業生のDr. Pan Wang君との共同研究の成果が「Journal of Alloys and Compounds」誌に受理されました。
Pan Wang*, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano*:
Beta titanium single crystal with bone-like elastic modulus and large crystallographic elastic anisotropy,
Journal of Alloys and Compounds, (2018) in press. -
2018.12.15
骨粗しょう症が骨配向性を最適値から大きく変化させることを証明した論文が「Calcified Tissue International」誌に受理されました。阪大整形外科との共同研究です。
骨粗しょう症が骨配向性を最適値から大きく変化させることを証明した論文が「Calcified Tissue International」誌に受理されました。阪大整形外科との共同研究です。
Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Sayaka Miyabe, Jun Hashimoto, Makoto Hirao, Hideki Yoshikawa, Takayoshi Nakano*:
Osteoporosis changes collagen/apatite orientation and Young’s modulus in vertebral cortical bone of rat,
Calcified Tissue International, (2018) in press.
DOI:10.1007/s00223-018-0508-z -
2018.12.12
中野先生が第55回（公社）日本金属学会谷川・ハリス賞に内定しました。
中野先生が第55回（公社）日本金属学会谷川・ハリス賞に内定しました。本賞は「高温における金属学の基礎的分野または工業技術分野の発展に貢献したものに対して奨励する」ものです。授賞式は次期日本金属学会春季講演大会（2019年3月20日）に行われます。
中野貴由：
異方性を基軸にした耐熱性金属間化合物の塑性挙動解明と生体材料への展開に関する研究、
第55回（公社）日本金属学会谷川・ハリス賞、第55回日本金属学会春期講演大会、2019年3月20日. -
2018.12.11
阪大歯学研究科林美加子教授との共同研究の成果が「Scientific Reports (Nature出版)」誌に受理されました。
阪大歯学研究科林美加子教授との共同研究の成果が「Scientific Reports (Nature出版)」誌に受理されました。
Reo Uemura*, Jiro Miura, Takuya Ishimoto, Kyoko Yagi, Yasuhiro Matsuda, Masato Shimizu, Takayoshi Nakano, Mikako Hayashi:
Scientific Reports, (2018) in press. -
2018.12.1
まてりあに２つの解説記事（「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線(11)」―顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展―）が掲載されました。
まてりあに２つの解説記事（「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線(11)」―顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展―）が掲載されました。
小笹良輔 中野貴由：
生体イメージング法による骨髄内血管網の可視化、特集「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線(11)」―顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展―、
まてりあ (Materia Japan)、57 [12], (2018), pp. 598.萩原幸司 中野貴由 山崎倫昭 河村能人：
Mg 基LPSO 相をはじめとする種々の異方性材料に見られる特異な変形帯形成、特集「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究最前線(11)」―顕微鏡法の材料評価への展開と先端評価法の進展―、
まてりあ (Materia Japan)、57 [12], (2018), pp. 607. -
2018.11.30
中野先生がテクノロジー・ロードマップ2019－2028の"3Dプリンティング" 全産業編をアップロードしました。
中野先生がテクノロジー・ロードマップ2019－2028の"3Dプリンティング" 全産業編をアップロードしました。
中野貴由（分担執筆）：
「9-7. 3D プリンティング」、
テクノロジーロードマップ 2019-2028 全産業編、日経BP社、2018年11月30日発行、pp.386-389、ISBN: 978-4-296-10072-9.
PDFはこちらから -
2018.11.27
スマートプロセス学会秋季総合学術講演会にてM2の呉さんが技術奨励賞を受賞しました。
スマートプロセス学会秋季総合学術講演会にてM2の呉さんが技術奨励賞を受賞しました。
呉思綺、石本卓也、孫世海、中野貴由：
レーザ積層造形法によるステンレス鋼部材の作製と組織、
スマートプロセス学会秋季総合学術講演会、日本橋ライフサイエンスビルディング、2018年11月27日
呉さん 受賞の様子
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2018.11.23
「自家骨移植が必ずしも良い骨結合の原因とはいえない」ことを示した論文が「Materials Transactions」誌に早期公開（open accessになります）されました。
「自家骨移植が必ずしも良い骨結合の原因とはいえない」ことを示した論文が「Materials Transactions」誌に早期公開（open accessになります）されました。
Hiroyuki Takahashi, Takuya Ishimoto, Takayuki Inoue, Hiroomi Kimura, Keita Uetsuki, Natsuki Okuda, Yohei Nakanishi, Jong Yeong Oh, Manabu Ito,nbsp;Yoshio Nakashima, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
Effects of Autogenous Bone Graft on Mass and Quality of Trabecular Bone in Ti–6Al–4V Spinal Cage Fabricated with Electron Beam Melting,
Materials Transactions, 60[1], (2019), pp.144-148
DOI:.org/10.2320/matertrans.M2018329. -
2018.11.22
岡山大学医歯薬総合研究科の松本卓也先生との共同研究結果が「Journal of Biomedical Research A」誌に受理されました。
岡山大学医歯薬総合研究科の松本卓也先生との共同研究結果が「Journal of Biomedical Research A」誌に受理されました。
Yosuke Kunitomi, Emilio Satoshi Hara, Masahiro Okada, Noriyuki Nagaoka, Takuo Kuboki, Takayoshi Nakano, Hiroshi Kamioka, Takuya Matsumoto： Biomimetic mineralization using matrix vesicle nanofragments, Journal of Biomedical Research A, in press (2018).
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2018.11.19
βTi合金のAMに関する論文が「スマートプロセス学会」誌に掲載されました。
βTi合金のAMに関する論文が「スマートプロセス学会」誌に掲載されました。
石本卓也、安冨淳平、杉本昌太、中野貴由：
レーザ積層造形法によるβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金の集合組織形成、
スマートプロセス学会誌、7 [6],(2018),pp.229-232Abstract
Selective laser melting (SLM), a kind of additive manufacturing (AM) technologies, enables to fabricate highly complicated 3-dimensional structures from a powdered metallic materials. Recent investigations demonstrated the ability of SLM to form crystallographically texturized parts. Highly texturized materials exhibit anisotropic functions; therefore, control of texture via AM is becoming attractive strategy for developing functionalized materials. In the present study, we tried to find laser conditions for formation of randomly and highly texturized parts in SLM of T-15Mo-5Zr-3Al biomedical alloy. We successfully achieved randomly and highly texturized parts under the conditions of (low laser power and low scan speed) and (high laser power and high scan speed), respectively. The highly texturized part showed anisotropy in Young’s modulus in which the value in <001> oriented direction was significantly lower than that in <011> oriented direction, the similar trend to those reported in single crystal of this alloy. The evolution of crystallographic texture was thought to be related with melt-pool shape, which needs further investigations.論文はこちらから -
2018.11.14
中野先生が14ー16日にソウルで開催されるInternational Conference on Emerging Healthcare Materials (ICEHM2018)に参加しています。
中野先生が14ー16日にソウルで開催されるInternational Conference on Emerging Healthcare Materials (ICEHM2018)に参加しています。
〇T. Nakano:
Analysis and Control of Preferential Alignment of Apatite / Collagen and Metal Additive Manufacturing Research for Bone Replacement,
International Conference on Emerging Healthcare Materials (ICEHM2018), seoul, Korea, invited lecture, 15th, November, 2018.
ICHEMのオーガナイザーとともに、左前列から順に、Yun先生（KIMS）、中野先生、program chairのHeungsoo Shin教授（Hanyang Univ.）、conference chairのKi Dong Park教授（Ajou Univ.）、長崎教授（筑波大）、大矢教授（関大）、岩崎教授（関大）
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2018.11.13
第40回日本バイオマテリアル学会にて中野先生が日本学術会議シンポジウム講演を行いました。
中野貴由：
医歯薬工連携研究に於けるハードルと夢～生体材料工学研究者の立場から
第40回日本バイオマテリアル学会（神戸国際会議場）、平成30年11月13日
感謝状
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2018.11.12
石本先生が第40回日本バイオマテリアル学会にて科学奨励賞を受賞し、受賞講演を行いました。
石本先生が第40回日本バイオマテリアル学会にて科学奨励賞を受賞し、以下のタイトルで受賞講演を行いました。
石本卓也：
骨コラーゲン／アパタイト結晶配向性の定量的解析と骨再生機構解明
日本バイオマテリアル学会科学奨励賞、第40回日本バイオマテリアル学会（神戸国際会議場）、2018年11月12日
石本先生 講演時の様子
石本先生 受賞時の様子
～石本先生からのコメント～
この度はこのような栄誉ある賞を受賞し大変嬉しく思います。これは、中野先生、中野研の学生さん、共同研究いただいている多くの先生方のご指導とご協力のお陰です。ありがとうございます。これからもバイオマテリアル、そして、バイオマテリアルのための骨の研究に邁進してまいりますので、ご指導のほど、よろしくお願いいたします。 -
2018.11.12
中野研のメンバーが、11月12日-13日に神戸国際会議場にて開催されている第40回日本バイオマテリアル学会大会に参加しています。
中野研のメンバーが、11月12日-13日に神戸国際会議場にて開催されている第40回日本バイオマテリアル学会大会に参加しています。
中野先生は12日にランチョンセミナーの座長を務め、13日に日本学術会議シンポジウムにて講演を行います。
集合写真
講演は以下の通りです。
日本学術会議シンポジウム
〇中野貴由：
医歯薬工連携研究に於けるハードルと夢～生体材料工学研究者の立場から日本バイオマテリアル学会科学奨励賞受賞講演
〇石本卓也：
骨コラーゲン/アパタイト結晶配向性の定量的解析と骨再生機構解明ハイライト講演
〇松垣あいら、中西陽平、川原公介、二宮孝文、沢田博̪司、中野貴由：
ナノ表面構造による特異な「直交性骨基質配向化」機構口頭発表
〇李誠鎬、松垣あいら、春日敏宏、中野貴由：
生体活性ガラス/ポリ乳酸複合化異方性ファイバーマットのアパタイト形成能付与〇斎藤寛、古田雅一、松垣あいら、中野貴由、大石雅子、岡崎正之：
医療用架橋PTFEの耐放射性特性に関する分子レベル解析〇畔堂佑樹、萱島浩輝、石本卓也、中野貴由、江草宏、矢谷博文：
外側性の垂直的骨造成モデルを用いた新生骨の多面的評価 -
2018.11.9
中野先生が、レアメタル研究会(第83回)「チタンシンポジウム」（東大生産技術研：岡部徹教授主催）で基調講演を行いました。
中野先生が、レアメタル研究会(第83回)「チタンシンポジウム」（東大生産技術研：岡部徹教授主催）で、参加者が200名を超える中で基調講演を行いました。
中野貴由：
チタンの金属Additive Manufacturing に関する現状と将来、
レアメタル研究会(第83回)、2018年11月9日14時00分ー14時40分、「チタンシンポジウム」東大生産技術研究所
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2018.11.7
Bioglass/ポリ乳酸配向スキャフォールドに関する研究が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に受理されました。
Bioglass/ポリ乳酸配向スキャフォールドに関する研究が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に受理されました。
Sungho Lee, Aira Matsugaki, Toshihiro Kasuga, Takayoshi Nakano:
Development of bifunctional oriented bioactive glass / poly(lactic acid) composite scaffolds to control osteoblast alignment and proliferation,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A (2019) in press. -
2018.11.6
第４０回日本バイオマテリアル学会大会ハイライト講演として松垣先生の講演が選ばれました。
以下の講演がハイライト講演に選ばれました。
松垣あいら、中西陽平、川原公介、二宮孝文、沢田博̪司、中野貴由：
ナノ表面構造による特異な「直交性骨基質配向化」機構
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2018.11.5
癌骨転移のメカニズムに関する論文が「Int. J. Mol. Sci (MDPI)」誌にopen access journalとして掲載されました。
癌骨転移のメカニズムに関する論文が「Int. J. Mol. Sci (MDPI)」誌にopen access journalとして掲載されました。
A. Matsugaki, T. Harada, Y. Kimura, A. Sekita, T. Nakano:
Dynamic Collision Behavior Between Osteoblasts and Tumor Cells Regulates the Disordered Arrangement of Collagen Fiber/Apatite Crystals in Metastasized Bone,
Int. J. Mol. Sci., 19(11), (2018), 3474.pages.1-11
https://doi.org/10.3390/ijms19113474Abstract
Bone metastasis is one of the most intractable bone diseases; it is accompanied with a severe mechanical dysfunction of bone tissue. We recently discovered that the disorganized collagen/apatite microstructure in cancer-bearing bone is a dominant determinant of the disruption of bone mechanical function; disordered osteoblast arrangement was found to be one of the principal determinants of the deteriorated collagen/apatite microstructure. However, the precise molecular mechanisms regulating the disordered osteoblast arrangement triggered by cancer invasion are not yet understood. Herein, we demonstrate a significant disorganization of bone tissue anisotropy in metastasized bone in our novel ex vivo metastasis model. Further, we propose a novel mechanism underlying the disorganization of a metastasized bone matrix: A dynamic collision behavior between tumor cells and osteoblasts disturbs the osteoblast arrangement along the collagen substrate. -
2018.11.5
中野先生が日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会にて招待講演を行いました。
中野先生が日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会にて招待講演を行いました。
中野貴由：
金属Additive Manufacturingによる形状・材質の制御、
耐熱金属材料第123委員会第27回討論会、「耐熱金属材料の三次元Additive Manufacturing」、平成30年11月5日 11：10～11：50、東京工業大学 大岡山キャンパス、西8号館情報理工学研究科1001会議室（10F） -
2018.11.2
当研究室のがん形成による骨芽細胞配列破綻に関する論文が、「International Journal of Molecular Sciences」 誌に受理されました。
当研究室のがん形成による骨芽細胞配列破綻に関する論文が、「International Journal of Molecular Sciences」 誌に受理されました。
Aira Matsugaki, Tatsuki Harada, Yumi Kimura, Aiko Sekita, Takayoshi Nakano*:
Dynamic collision behavior between osteoblasts and tumor cells regulates the disordered arrangement of collagen fiber/apatite crystals in metastasized bone,
International Journal of Molecular Sciences, Special Issue "Bone Metastasis: Pathophysiology and Molecular Mechanisms". -
2018.11.1
SIP/統合型材料開発システムによるマテリアル革命の「Ｎｉ基合金の３Ｄ積層造形プロセスの開発」で採択されました。中野先生がCo-leaderを務めます。
SIP/統合型材料開発システムによるマテリアル革命の「Ｎｉ基合金の３Ｄ積層造形プロセスの開発」で採択されました。中野先生がCo-leaderを務めます。
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2018.10.31
平成25年ー29年までの科学研究費補助金の基盤研究（S）の評価結果が出ました。
平成25年ー29年までの科学研究費補助金の基盤研究（S）の評価結果が出ました。
中間・最終とも最高評価の「A+」をいただくことができました。研究グループ全員に感謝いたします。（研究代表者：中野貴由）
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2018.10.27
第1回日本金属第4分野講演大会において、D3小笹君、M1奥田さんが最優秀ポスター賞、M1小林君、佐々木君、原田君、森口君が優秀ポスター賞を受賞しました。
10月27日に沖縄にて開催された第1回日本金属第4分野講演大会において、D3小笹君、M1奥田さんが最優秀ポスター賞、M1小林君、佐々木君、原田君、森口君が優秀ポスター賞を受賞しました。
受賞の記念撮影
最優秀ポスター賞
〇小笹良輔、石本卓也、宮部さやか、橋本淳、吉川秀樹、中野貴由：
骨粗鬆症ラットの椎骨におけるコラーゲン/アパタイト配向性変化
D3小笹君 受賞後の記念撮影
〇奥田菜月、石本卓也、田中政巳、渡辺実、天野均、中野貴由：
内軟性骨化と骨基質配向性の関連の解明
M1奥田さん 受賞後の記念撮影
優秀ポスター賞
〇小林佳弥、石本卓也、高橋広幸、井上貴之、木村光臣、植月啓太、中島義雄、伊東学、塙隆夫、中野貴由：
配向化骨基質誘導を目指した新規椎体デバイスデザイン
M1小林君 受賞後の記念撮影
〇佐々木恭平、小笹良輔、中野貴由：
ApolipoproteinEの骨配向性制御機構への寄与
M1佐々木君 受賞後の記念撮影
〇原田樹、松垣あいら、中野貴由：
がん細胞との細胞間シグナルに基づく骨芽細胞配列制御挙動
M1原田君 受賞後の記念撮影
〇森口敦、小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
破骨細胞由来因子による骨組織配向性への関与
M1森口君 受賞後の記念撮影
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2018.10.27
中野研のメンバーが10月27日に沖縄にて開催された第1回日本金属学会第4分野講演会に参加しました。
中野研のメンバーが10月27日に沖縄にて開催された第1回日本金属学会第4分野講演会に参加しました。中野先生は総合討論の座長を行いました。
集合写真
発表は以下の通りです。
総合討論
〇中野貴由
一般公演
〇石本卓也：
骨組織・機能異方性の定量解析とそれに基づく骨再建ポスター発表
〇小笹良輔、石本卓也、宮部さやか、橋本淳、吉川秀樹、中野貴由：
骨粗鬆症ラットの椎骨におけるコラーゲン/アパタイト配向性変化〇奥田菜月、石本卓也、田中政巳、渡辺実、天野均、中野貴由：
内軟性骨化と骨基質配向性の関連の解明〇小林佳弥、石本卓也、高橋広幸、井上貴之、木村光臣、植月啓太、中島義雄、伊東学、塙隆夫、中野貴由：
配向化骨基質誘導を目指した新規椎体デバイスデザイン〇佐々木恭平、小笹良輔、中野貴由：
ApolipoproteinEの骨配向性制御機構への寄与〇原田樹、松垣あいら、中野貴由：
がん細胞との細胞間シグナルに基づく骨芽細胞配列制御挙動〇森口敦、小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
破骨細胞由来因子による骨組織配向性への関与 -
2018.10.26
萩原研とのMg合金の強化に関する共同研究の論文が「Acta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
萩原研とのMg合金の強化に関する共同研究の論文が「Acta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
Koji Hagihara, Zixuan Lia, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Strengthening mechanisms acting in extruded Mg-based long-period stacking ordered (LPSO)-phase alloys,
Acta Materialia: volume163, pages 226-239.
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.10.016Abstract
The unusual increase in the strength by extrusion is a unique feature of recently developed Mg alloys containing the LPSO phase. In this study, we first elucidated the detailed mechanisms that induce this drastic strengthening. The dependencies of the deformation behavior of a Mg88Zn4Y7 extruded alloy, which contains ∼86-vol% LPSO phase, on the temperature, loading orientation, and extrusion ratio were examined. It was found that the yield stress of the alloy is drastically increased by extrusion, but the magnitude of the increase in the yield stress is significantly different depending on the loading orientation. That is, the strengthening of the LPSO phase by extrusion shows a strong anisotropy. By the detailed analyses, this was clarified to be derived from the variation in the deformation mechanisms depending on the loading orientation and extrusion ratio. Basal slip was found to govern the deformation behavior when the loading axis was inclined at a 45° to the extrusion direction, while the predominant deformation mechanism varies from basal slip to the formation of deformation kink bands as the extrusion ratio increased when the loading axis was parallel to the extrusion direction. Moreover, it was clarified in this study that the introduction of a deformation-kink-band boundary during extrusion effectively acts as a strong obstacle to basal slip. That is, "the kink band strengthening" was first quantitatively elucidated, which contributes to the drastic increase in the yield stress of the extruded LPSO-phase alloys in the wide temperature range below 400 °C.
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2018.10.25
椎体ケージへの自家骨の埋入が必ずしも初期の骨質を良くしていないことを証明した論文が「Materials Transactions」誌に受理されました。
椎体ケージへの自家骨の埋入が必ずしも初期の骨質を良くしていないことを証明した論文が「Materials Transactions」誌に受理されました。
Hiroyuki Takahashi#, Takuya Ishimoto#, Takayuki Inoue, Hiroomi Kimura, Keita Uetsuki, Natsuki Okuda, Yohei Nakanishi, Jong Yeong Oh, Manabu Ito, Yoshio Nakashima, Takao Hanawa, and Takayoshi Nakano*:
Effects of Autogenous Bone Graft on Mass and Quality of Trabecular Bone in Ti-6Al-4V Spinal Cage Fabricated with Electron Beam Melting,
Materials Transactions, (2018), in press.
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2018.10.24
チェコのPaidar先生が中野研を訪問され、特別講演を行って頂きました。
チェコから阪大へご来校中のVaclav Paidar先生が中野研を訪問され、特別講演を行って頂きました。
Prof. Vaclav Paidar:
Dislocations in anisotropic C11b structures,
Meeting Room R4-2F,Osaka University,23th Oct 2018,10:00 — 12:00
集合写真1
集合写真2
講演時のPaidar先生の様子
講演時の様子
Paidar先生とともに -
2018.10.19
平成30年度卒業アルバム用集合写真撮影を行いました。
平成30年度中野研卒業アルバム用の集合写真撮影を行いました。
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2018.10.16
東京歯科大とのヒト無歯下顎骨前歯部皮質骨における生体アパタイト結晶配向性に関する論文が、「JBMR-B」誌に掲載されました。
東京歯科大とのヒト無歯下顎骨前歯部皮質骨における生体アパタイト結晶配向性に関する論文が、「JBMR-B」誌に掲載されました。
Takehiro Furukawa,Satoru Matsunaga,Toshiyuki Morioka, Takayoshi Nakano, Shinichi Abe, Masao Yoshinari, Yasutomo Yajima:
Study on bone quality in the human mandible—Alignment of biological apatite crystallites,
Journal of Biomedical Materials Research Part B, 107B (2018) ,pp.838–846.
DOI: 10.1002/jbmb.34180Abstract
The importance of considering bone quality during oral implant treatment is increasingly being recognized. Assessment of bone quality in response to changes in the jaw bone is extremely important when planning treatment. The present study analyzed biological apatite (BAp) crystallites, a bone quality factor, in order to investigate crystallographic anisotropy in dentate and edentulous human mandibles. Using mandibular samples from Japanese adult cadavers, a region of interest was established comprising cortical bone in the central incisors. Samples were classified into five morphological categories based on the extent of bone resorption. Bone mineral density (BMD) was measured and diffraction intensity ratios were calculated using a microbeam X‐ray diffraction system. While no differences were observed in BMD, differences were observed in BAp crystallite alignment between the measurement points. In the alveolar region, samples with residual alveolar bone showed strong alignment in the occlusal direction, while samples with marked alveolar bone resorption had preferential alignment in the mesiodistal direction. The present findings suggest that tooth loss and the extent of alveolar bone resorption affects bone quality in the mandible. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Biomed. Mater. Res. Part B: 2018.
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2018.10.12
第12回SIP「革新的構造材料コロキウム」「多彩な材料系に展開するAdditive Manufacturing技術」で中野先生が世話人を務めるとともに、講演をしました。
第12回SIP「革新的構造材料コロキウム」「多彩な材料系に展開するAdditive Manufacturing技術」で中野先生が世話人を務めるとともに、講演をしました。
中野貴由：
金属Additive Manufacturingによる構造体の形状・材質制御、
東京大学先端科学技術研究センター4号館2階講堂、2018年10月12日14:25-15:10プログラムはこちらから
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2018.10.12
東北大成島研との共同研究による、特殊な低温熱処理によるCo-Cr-Mo合金の強度・延性の向上に関する研究が「Materials Science and Engineering A」誌にopen access journalとして掲載されました。
東北大成島研との共同研究による、特殊な低温熱処理によるCo-Cr-Mo合金の強度・延性の向上に関する研究が「Materials Science and Engineering A」誌にopen access journalとして掲載されました。
Kosuke Ueki*, Mai Abe, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano and Takayuki Narushima:
Synchronous improvement in strength and ductility of biomedical Co–Cr–Mo alloys by unique low-temperature heat treatment,
Materials Science and Engineering: A Volume 739, pages 53-61.
https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.10.016Abstract
The microstructure and tensile properties of Co–27Cr–6Mo (mass%) alloys heat-treated at 673–1373 K were studied. Lower elongation was observed after heat treatment at 1073 K due to formation of carbonitride precipitates. In contrast, when low-temperature heat treatment (LTHT) was applied at 673–873 K, both the ultimate tensile strength and elongation synchronously improved compared with the solution-treated alloy.Electron backcatter diffraction analysis for plastic-strained alloys and in situ X-ray diffraction analysis under stress-induced conditions revealed that the strain-induced martensitic transformation (SIMT) of the γ(fcc)-phase to ε(hcp)-phase during plastic deformation was suppressed by the LTHT. Stacking faults (thin ε-phase) were observed to collide in the LTHT alloys. The following mechanisms for the synchronous improvement in the tensile strength and elongation after LHTH are proposed. First, stacking faults with multiple variants were formed during LTHT. Then, the ε-phase of a single variant formed by SIMT during plastic deformation collides with preexisting multi-variant stacking faults formed during LTHT, increasing the tensile strength. In addition, the SIMT during plastic deformation is suppressed in the high-plastic-strain region by the collision. This decreases the total amount of ε-phase formed during plastic deformation, which improves the ductility. We demonstrated that LTHT of Co–Cr–Mo alloys effectively improves the performance and mechanical safety of spinal fixation implants, which often fracture because of fatigue cracking.
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2018.10.10
「スマートプロセス学会」誌にβTi合金のAMに関する論文が受理されました。
「スマートプロセス学会」誌にβTi合金のAMに関する論文が受理されました。
石本卓也、安冨淳平、杉本昌太、中野貴由：
レーザ積層造形法によるβ型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金の集合組織形成、
スマートプロセス学会誌、7 [6], (2018) in press. -
2018.10.9
新規椎体ケージの設計に関する論文が「臨床バイオメカニクス」誌に掲載されました。
新規椎体ケージの設計に関する論文が「臨床バイオメカニクス」誌に掲載されました。
Hiroyuki Takahashi, Takuya Ishimoto, Yoshiya Kobayashi, Manabu Ito, Takayuki Inoue，Yoshio Nakashima, Takayoshi Nakano:
Design and development of spinal cage for rapid induction of new bone with preferential collagen/apatite orientation 、
臨床バイオメカニクス、Vol.39 (2018), pp.199-206. -
2018.10.9
萩原研とのMg合金の強化に関する共同研究の論文が「Acta Materialia」誌に受理されました。
萩原研とのMg合金の強化に関する共同研究の論文が「Acta Materialia」誌に受理されました。
Koji Hagihara, Zixuan Lia, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Strengthening mechanisms acting in extruded Mg-based long-period stacking ordered (LPSO)-phase alloys,
Acta Materialia, (2018) in press. -
2018.10.5
中野先生が平成30年度川西市生涯学習短期大レフネックで講演をしました。
中野先生が平成30年度川西市生涯学習短期大レフネックで講演をしました。
中野貴由：
３Dプリンティングで可能となるもの、
平成30年度川西市生涯学習短期大学レフネック、オープン講座③医療の最前線、3Dプリンティング、10月5日14：00～15：30、アステ川西、アステホール -
2018.10.4
東北大成島研との共同研究による、特殊な低温処理によるCo-Cr-Mo合金の強度・延性の向上に関する研究が「Materials Science and Engineering A」誌に受理されました。
東北大成島研との共同研究による、特殊な低温処理によるCo-Cr-Mo合金の強度・延性の向上に関する研究が「Materials Science and Engineering A」誌に受理されました。
Kosuke Ueki*, Mai Abe, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano and Takayuki Narushima:
Synchronous improvement in strength and ductility of biomedical Co–Cr–Mo alloys by unique low-temperature heat treatment,
Materials Science and Engineering A, (2018) in press. -
2018.10.3
M1小林君が理工学大学院生のための海外研究発表研修コースに参加しました
M1小林君が約1か月間カルフォルニア大学デービス校へ留学しました。
現地の研究者から研究発表について方法を学ぶとともに、シリコンバレーの企業と交流する機会もあり、非常に貴重な経験をすることができました。
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2018.10.3
『応用物理』10月号（2018）に中野研の記事が掲載されました。
『応用物理』10月号（2018）に中野研の記事が掲載されました。
中野貴由、石本卓也：
材料学的視点からの骨基質配向性構造の解明ならびに骨配向化促進に向けた骨代替材料の開発、
応用物理、10月号、(2018).リンクはこちらから
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2018.9.30
中野先生がオーガナイズする平成30年度川西市生涯学習短期大レフネック・オープン講座 ③ 医療の最前線、３Ｄプリンティグ 医療の最前線が10月5日ー10月26日の日程で開催されます。
中野先生がオーガナイズする平成30年度川西市生涯学習短期大レフネック・オープン講座 ③ 医療の最前線、３Ｄプリンティグ 医療の最前線が10月5日ー10月26日の日程で開催されます。
案内のpdfはこちらから
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2018.9.28
中野先生がThe 9th International Conference on Advanced Materials Processing (ICAMP-9 2018)（瀋陽）でKeynote Presentationを行いました。
中野先生がThe 9th International Conference on Advanced Materials Processing (ICAMP-9 2018)（瀋陽）でKeynote Presentationを行いました。
Takayoshi Nakano:
Control of crystallographic orientation fabricated by additive manufacturing of beta-type Ti alloys,
The 9th International Conference on Advanced Materials Processing (ICAMP-9 2018), Shenyang, China, (2018), 27th, September, 2018, 14:00~14:30 (Keynote Presentation)
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2018.9.25
中野先生が分担執筆を担当したバイオマテリアルサイエンス第2版が、現代化学10月号の記事で紹介されています
中野先生が分担執筆を担当したバイオマテリアルサイエンス第2版が、現代化学10月号の記事で紹介されています。
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2018.9.19
第163回日本金属学会にて、中野先生が日本金属学会第16回功労賞（学術部門）、関田愛子先生、松垣あいら先生、中野貴由先生が日本金属学会第66回論文賞（組織部門）、当研究室出身の池尾直子先生（現神戸大助教）が日本金属学会第28回奨励賞、M2安冨君が第31回優秀ポスター賞を受賞しました。
第163回日本金属学会において、中野先生が日本金属学会第16回功労賞（学術部門）、関田愛子先生、松垣あいら先生、中野貴由先生が日本金属学会第66回論文賞（組織部門）、当研究室出身の池尾直子先生（現神戸大助教）が日本金属学会第28回奨励賞、M2安冨君が第31回優秀ポスター賞を受賞しました。
〇中野貴由：
日本金属学会第16回功労賞【学術部門】、第163回日本金属学会（東北大学）、2018年9月19日
〇Aiko Sekita, Aira Matsugaki and Takayoshi Nakano:
Structural crosstalk between crystallographic anisotropy in bone tissue and vascular network analyzed with a novel visualization method,（Materials Transactions, 58 [2], (2017), pp. 266-270.),
日本金属学会第66回論文賞【組織部門】、第163回日本金属学会（東北大学）、2018年9月19日
〇池尾直子：
日本金属学会第28回奨励賞、第163回日本金属学会（東北大学）、2018年9月19日〇安冨淳平、石本卓也、中野貴由：
レーザ積層造形法を用いたInconel718合金の異方性組織・界面設計
日本金属学会第31回優秀ポスター賞、第163回日本金属学会（東北大学）、2018年9月20日
功労賞（学術部門）受賞講演
〇中野貴由：
金属材料学に基づく骨微細構造形成機構の解明ならびに骨代替材料開発に関する研究奨励賞受賞講演
〇池尾直子：
構造及び組織制御による生体材料用金属材料の高機能化
中野先生 受賞の様子
松垣先生 受賞の様子
池尾先生 受賞の様子
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2018.9.19
中野研のメンバーが、9月19日ー21日に東北大学にて開催されている日本金属学会2018年秋期（第163回）講演大会に参加しています。
中野研のメンバーが、9月19日ー21日に東北大学にて開催されている日本金属学会2018年秋期（第163回）講演大会に参加しています。
集合写真
中野先生は構造生体機能化セッション「構造及び組織制御による生体用金属材料の高機能化」、石本先生はテーラーメード医療材料セッションの座長を行います。
発表は以下の通りです。基調講演
〇中野貴由：
TiならびにTi合金のAdditive Manufacturingプロセス〇萩原幸司、李自宣、河村能人、中野貴由：
キンク変形帯に着目したLPSO相押出合金の力学特性支配因子の検討〇萩原幸司、山崎倫昭、河村能人、中野貴由：
長周期積層型Mg-LPSO相の塑性変形機構についての考察〇松垣あいら、中野貴由：
バイオマテリアル科学に基づく細胞・骨基質配向化イメージング口頭発表
〇石本卓也、中野貴由：
骨異方性解明のための材料工学的手法を駆使した骨イメージング〇李誠鎬、春日敏宏、中野貴由：
異方性ケイリン酸塩ガラス/ポリ乳酸ファイバーマットを用いた骨芽細胞の配列制御〇孫世海、萩原幸司、石本卓也、中野貴由：
Microstructure and mechanical property of Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy fabricated by electron beam melting〇ゴクチェカヤオズカン、イシモトタクヤ、ハギハラコウジ、ソンセカイ、ウエダキョウスケ、ナルシマタカユキ、ナカノタカヨシ：
Additive manufacturing of pure Cr with texture formation〇小笹良輔、石本卓也、宮部さやか、橋本淳、吉川秀樹、中野貴由：
骨粗鬆症ラットにおける骨の力学機能適応機構〇呉思綺、石本卓也、孫世海、萩原幸司、中野貴由：
SUS316L鋼レーザ積層造形体の組織と力学特性〇杉本昌太、石本卓也、松垣あいら、中野貴由、吉田清志、大槻大、吉川秀樹：
骨延長法における骨配向化促進とその機序解明〇永石武流、小笹良輔、神崎万智子、森井英一、倉谷徹、坂田泰史、中野貴由：
血流パラメータによる血管中膜配向性への影響〇中西陽平、松垣あいら、中野貴由：
ナノ表面形状制御による骨芽細胞および骨基質配向化機構〇奥田菜月、石本卓也、田中政巳、渡辺実、天野均、中野貴由：
骨基質配向化に与える内軟骨性骨化の影響〇佐々木恭平、小笹良輔、中野貴由：
中性脂肪代謝による骨配向性制御機構への関与〇原田樹、松垣あいら、中野貴由：
がん細胞との相互作用による骨芽細胞配列変化機構〇森口敦、小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
細胞間相互作用による骨組織配向化機構への関与〇當代光陽、永瀬丈嗣、川堀龍、松垣あいら、中野貴由：
生体材料としてのハイエントロピー合金の可能性とその設計〇多根正和、梅田旭洋、関野徹、中野貴由、市坪哲：
BCC構造を不安定化したβ型チタン合金における室温時効下および低温域での相変態〇枝松洸来、関野徹、中野貴由、市坪哲：
β型チタン合金における変形ω相と室温時効に伴うDiffuseω構造形成との関係〇趙研、坂田将啓、安田弘行、中野貴由、當代光陽、池田亜矢子、近藤大介、唐土庄太郎、上田実、竹山雄夫：
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金における特異バンド状組織の形態制御と力学特性向上〇福岡拓馬、安田弘行、中野貴由、當代光陽、池田亜矢子、近藤大介、唐土庄太郎、上田実、竹山雄夫：
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金の組織制御と高温疲労特性改善〇川端はじめ、安田弘行、中野貴由、當代光陽、池田亜矢子、近藤大介、唐土庄太郎、上田実、竹山雄夫：
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金造形体の形状と微細組織の関係〇植木洸輔、上田恭介、仲井正昭、中野貴由、成島尚之：
生体用Co-Cr-W-Ni合金における歪み誘起マルテンサイト変態発生挙動の結晶粒径依存性ポスター発表
〇安冨淳平、石本卓也、中野貴由：
レーザ積層造形法を用いたInconel718合金の異方性組織・界面設計〇古田智、萩原幸司、中野貴由、山崎倫昭：
六方晶系MG,Zn,MgZn2単結晶の溶解挙動の結晶方位依存性比較 -
2018.9.19
9月19日にHPのヒット、250,000件を達成いたしました！
9月19日にHPのヒット、250,000件を達成いたしました！
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2018.9.19
当研究室のSUS316L鋼のレーザ積層造形に関する論文が「Scripta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
当研究室のSUS316L鋼のレーザ積層造形に関する論文が「Scripta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
Shi-Hai Sun#, Takuya Ishimoto#, Koji Hagihara, Yusuke Tsutsumi, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
Excellent mechanical and corrosion properties of austenitic stainless steel with a unique crystallographic lamellar microstructure via selective laser melting,
Scripta Materialia, 159 (2018), pp.89-93. These authors(#) contributed equally to this work.Abstract
We first developed a unique “crystallographic lamellar microstructure” (CLM), in which two differently oriented grains appear alternately, in a 316L stainless steel specimen via selective laser melting technology. The CLM was composed of major 〈011〉 grains and minor 〈001〉 grains aligned along the build direction, which stemmed from vertical and approximately ±45° inclined columnar cells formed in the central and side parts of melt-pools, respectively. The development of CLM was found to largely improve the material properties via the strengthening of the product, simultaneously showing superior corrosion resistance to commercially obtained specimens.
論文はこちらから
pdfはこちらから
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2018.9.15
岡山大学との共同研究である生体模倣による石灰化に関する論文が「Journal of Materials Chemistry B」誌にopen access Journalとして掲載されました。
岡山大学との共同研究である生体模倣による石灰化に関する論文が「Journal of Materials Chemistry B」誌にopen access Journalとして掲載されました。
Emilio Hara, Masahiro Okada, Takuo Kuboki, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
Rapid bioinspired mineralization using cell membrane nanofragments and alkaline milieu,
Journal of Materials Chemistry B, (2018),
DOI: 10.1039/c8tb01544aAbstract
Bone is a sophisticated organic–inorganic hybrid material, whose formation involves a complex spatiotemporalsequence of events regulated by the cells. A deeper understanding of the mechanisms behindbone mineralization at different size scales, and using a multidisciplinary approach, may uncover novelpathways for the design and fabrication of functional bone tissue in vitro. The objectives of this studywere first to investigate the environmental factors that prime initial mineralization using the secondaryossification center as an in vivo model, and then to apply the obtained knowledge for rapid in vitrosynthesis of bone-like tissue. First, the direct and robust measurement of pH showed that femurepiphysis is alkaline (pH D 8.5) at the initial mineral stage at post-natal day 6. We showed that thealkaline milieu is decisive not only for alkaline phosphatase activity, which precedes mineral formation atP6, but also for determining initial mineral precipitation and spherical morphology. Next, engineeringapproaches were used to synthesize bone-like tissue based on alkaline milieu and artificial chondrocytemembrane nanofragments, previously shown to be the nucleation site for mineral formation.Interestingly, mineralization using artificial cell membrane nanofragments was achieved in just 1 day.Finally, ex vivo culture of femur epiphysis in alkaline pH strongly induced chondrocyte burst, which waspreviously shown to be the origin of chondrocyte membrane nanofragments, and also enhancedmineral formation. Taken together, these findings not only shed more light on the microenvironmentalconditions that prime initial bone formation in vivo, but they also show that alkaline milieu can be usedas an important factor for enhancing methods for in vitro synthesis of bone tissue.論文はこちらから
pdfはこちらから
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2018.9.12
当研究室と東京医科歯科大・塙研究室との共同研究論文が、「Scripta Materialia」誌に受理されました。
当研究室と東京医科歯科大・塙研究室との共同研究論文が、「Scripta Materialia」誌に受理されました。SUS316Lステンレス鋼において、金属積層造形法を用いることで一定の方位関係を持つ”crystallographic lamellar microstructure (CLM)”が形成されることを示すことと同時に、強度・延性・耐食性が通常のSUS316L鋼よりも著しく上昇することを示したものです。
Shi-Hai Sun#, Takuya Ishimoto#, Koji Hagihara, Yusuke Tsutsumi, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
Excellent mechanical and corrosion properties of austenitic stainless steel with a unique crystallographic lamellar microstructure via selective laser melting,
Scripta Materialia, (2018), in press. These authors(#) contributed equally to this work.
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2018.9.11
石本卓也先生が日本バイオマテリアル学会2018年度科学奨励賞に内定いたしました。
石本卓也先生が日本バイオマテリアル学会2018年度科学奨励賞に内定いたしました。
表彰式は11月に開催される日本バイオマテリアル学会（神戸）で挙行されます。
リンクはこちらから -
2018.9.10
オランダで開催されているESBに中野先生、石本先生が参加しています。
オランダで開催されているESBに中野先生、石本先生が参加しています。
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2018.9.4
毎年恒例の研究室旅行がありました。
9月3日、4日は、中野研毎年恒例の研究室旅行でした。
台風の影響で残念ながら挙行出来なかったイベントもありましたが、シーカヤック、城崎温泉など、大いに盛り上がりました！
シーカヤック体験後の記念撮影
宿泊先の旅館前で
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2018.8.27
萩原研と中野研の共同研究の成果が「選択」という雑誌に"熱効率向上に寄与する「超合金」の研究"として紹介されました。
熱効率向上に寄与する「超合金」の研究：選択 8月号、日本の科学アラカルト～その最前線（連載96）Science、(2018)、pp.90-91.
PDFはこちらから
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2018.8.24
大学院入試のお疲れ様会を行いました。
大学院入試のお疲れ様会を千里阪急ホテルのビアガーデンで行いました。
大学院入試のみなさん、無事全員合格していることを願っています。
お疲れ様でした！
お疲れ様会後の集合写真
プチサプライズ（!?）もありました。
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2018.8.16
中野先生がMDPIのMetalsのEditorial Board Membersに加わりました。
中野先生がMDPIのMetalsのEditorial Board Membersに加わりました。
紹介ページはこちら
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2018.8.6
中野先生が小倉で開催中の15th International Symposium on Functionally Graded Materials -Structural Sector Approaches for New Functionalities and Durability-Multi-Dimensional Printing 1にてkeynote lectureを行いました。
中野先生が小倉で開催中の15th International Symposium on Functionally Graded Materials -Structural Sector Approaches for New Functionalities and Durability-Multi-Dimensional Printing 1にてKeynote lectureを行いました。
【Keynote lecture】
Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Koji Hagihara:
Control of crystallographic orientation fabricated by additive manufacturing of β-type Ti alloys,
15th International Symposium on Functionally Graded Materials, Kokura, 11:00-12:00, 6th, August, 2018.
案内看板
成島先生とともに
Certificate
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2018.7.29
インドのグループとの2種類の成長因子のDDSに関する共同研究成果が「Acta Biomaterialia」誌にてオンライン掲載されました。
インドのグループとの2種類の成長因子のDDSに関する共同研究成果が「Acta Biomaterialia」誌にてオンライン掲載されました。
Manitha Nair*, Shruthy Kuttappan, Dennis Mathew, Jun-ichiro Jo, Ryusuke Tanaka, Deepthy Menon, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Shantikumar V Nair, Yasuhiko Tabata:
Dual release of growth factor from a nanocomposite fibrous scaffold promotes vascularisation and bone regeneration in a rat critical sized calvarial defect,
Acta Biomater., anailable online 29 Jul , Vol 78(2018), pp.36-47.
doi: 10.1016/j.actbio.2018.07.050. [Epub ahead of print]Abstract
A promising strategy for augmenting bone formation involves the delivery of multiple osteoinductive and vasculogenic growth factors locally. However, success depends on sustained growth factors release and its appropriate combination to induce stem cells and osteogenic cells at the bony site. Herein, we have developed a nanocomposite fibrous scaffold loaded with fibroblast growth factor 2 (FGF2) and bone morphogenetic protein 2 (BMP2) and its ability to promote vascularisation and bone regeneration in critical sized calvarial defect was compared to the scaffold with vascular endothelial growth factor (VEGF) + BMP2. Simple loading of growth factors on the scaffold could provide a differential release pattern, both in vitro and in vivo (VEGF release for 1 week where as BMP2 and FGF2 release for 3 weeks). Among all the groups, dual growth factor loaded scaffold (VEGF+BMP2 & FGF2+BMP2) enhanced vascularisation and new bone formation, but there was no difference between FGF2 and VEGF loaded scaffolds although its release pattern was different. FGF2 mainly promoted cell migration, whereas VEGF augmented new blood vessel formation at the defect site. This study suggests that biomimetic nanocomposite scaffold is a promising growth factor delivery vehicle to improve bone regeneration in critical sized bone defects.Statement of Significance
Many studies have shown the effect of growth factors like VEGF-BMP2 or FGF2-BMP2 in enhancing bone formation in critical sized defects, but there are no reports that demonstrate the direct comparison of VEGF-BMP2 and FGF2-BMP2. In this study, we have developed a nanocomposite fibrous scaffold that could differentially release growth factors like VEGF, BMP2 and FGF2 (VEGF release for 1 week where as BMP2 and FGF2 release for 3 weeks), which in turn promoted neovascularisation and new bone formation in critical size defect. There was no difference in vascularisation and bone formation induced by VEGF+BMP2 or FGF2+BMP2. The growth factor was loaded in a simple manner, which would ensure ease of use for the end-user, especially for the surgeon treating a patient in an operating room.論文はこちらから
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2018.7.28
インドのグループとの2種類の成長因子のDDSに関する共同研究成果が「Acta Biomaterialia」誌に受理されました。
インドのグループとの2種類の成長因子のDDSに関する共同研究成果が「Acta Biomaterialia」誌に受理されました。
Manitha Nair*, Shruthy Kuttappan, Dennis Mathew, Jun-ichiro Jo, Ryusuke Tanaka, Deepthy Menon, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Shantikumar V Nair, Yasuhiko Tabata:
Dual release of growth factor from a nanocomposite fibrous scaffold promotes vascularisation and bone regeneration in a rat critical sized calvarial defect,
Acta Biomaterialia, (2018) in press. -
2018.7.27
7月26-28日に開催されている第36回日本骨代謝学会に中野先生、石本先生、D3小笹君が参加しています。
長崎ブリックホールと長崎新聞文化ホールにて開催中の第36回日本骨代謝学会に中野先生、石本先生、D3小笹君が参加しています。
中野先生は28日から参加し、ポスターセッション2「Student-Resident Poster」の座長を行います。
さらに、当研究室の共同研究がポスター賞を受賞しました。以下発表内容です。
口頭発表
〇石本卓也、中野貴由：
メカニカルストレスに適応した骨アパタイト配向化とヤング率の上昇〇小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
ヒトiPS細胞由来骨芽細胞による配向化骨基質の形成
優秀ポスター賞
〇森石武史、小笹良輔、中野貴由、宮崎敏博、小守壽文：
オステオカルシンはアパタイト結晶のコラーゲン線維に沿った配向に必須であり、長軸方向の骨強度を維持する
学会会場前にて
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2018.7.24
中野先生とM2中西君が7/22-7/26に東京大学で開催されているBiomaterials International 2018に参加しています。
中野先生が招待講演を行います。
開催日時：2018年7月22日（日）～26日（木）招待講演
Takayoshi Nakano：
Analysis and control of anisotropic bone matrix based on materials scientific approach.
2018年7月24日口頭発表
〇Yohei Nakanishi, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano：
Formation of bone matrix perpendicular to osteoblast alignment in response to nanogrooves.
2018年7月25日
学会会場前にて
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2018.7.22
阪大歯学研究科保存科との共同研究が、「Clinical Oral Investigations」誌に掲載されました。
阪大歯学研究科保存科との共同研究が、「Clinical Oral Investigations」誌に掲載されました。
Motoki Okamoto, Yusuke Takahashi, Shungo Komichi, Manahil Ali, Naomichi Yoneda, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Mikako Hayashi:
Novel evaluation method of dentin repair by direct pulp capping using high-resolution micro-computed tomography,
Clinical Oral Investigations, (2018) pp.1-9Abstract
Objectives
We evaluated a novel micro-computed tomography (micro-CT) assessment for quality and quantity of dentin repair, which is difficult to visualize by histological analysis, after direct pulp capping under standardized cavity preparation.
Materials and methods
Standardized cavities were prepared on Wistar rats and direct pulp capping was performed using two commercial bioceramics, ProRoot MTA, and iRoot BP Plus. After 2 or 4 weeks, quality and quantity of tertiary dentin formation were evaluated using high-resolution micro-CT analyses including dentin mineral density, dentin mineral contents, compactness and integrity of tertiary dentin, and dentin volume with/without void space. Reproducibility of micro-CT analyses was confirmed by histological evaluation of the same specimen.
Results
The exposed pulp area sizes were similar between iRoot BP Plus and ProRoot MTA. Micro-CT analysis of 2-week samples showing compactness of tertiary dentin was significantly higher in iRoot BP Plus than ProRoot MTA (p < 0.05). Tertiary dentin volume without void space, dentin mineral contents, and density were not significantly different between the groups. In 4-week samples, a significant increase was observed in dentin mineral density, compactness, and dentin volume with/without void space induced by iRoot BP Plus (p < 0.05). Micro-CT analysis of tertiary dentin integrity demonstrated that some ProRoot MTA specimens had small defects and lacked continuity (6/512 images). No defects were observed with iRoot BP Plus.
Conclusions
Micro-CT analysis was confirmed as an accurate, objective, and inclusive approach for evaluating quality and quantity of dentin repair.
Clinical relevance
These multifaceted approaches to evaluate pulp capping materials may accelerate review processes, ultimately improving vital pulp therapy.
Keywords
Micro-computed tomography evaluation Direct pulp capping iRoot BP Plus Mineral trioxide aggregate論文はこちらから
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2018.7.17
原茂太名誉教授・高橋純造名誉教授をお招きし、医工連携シンポジウムを開催しました。
原茂太名誉教授・高橋純造名誉教授をお招きし、医工連携シンポジウムを開催しました。
開催の挨拶時の中野先生
原茂太名誉教授のご講演風景
高橋純造名誉教授のご講演風景
講演時の様子
参加者全員での集合写真
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2018.7.16
当研究室と長崎大・歯（澤瀬隆教授）が京セラ（株）と開発した骨配向の促進が期待される世界初のデンタルインプラント（FINESIA）の一般販売1周年を記念するコロキュウムが東京で開催されました。
当研究室と長崎大・歯（澤瀬隆教授）が京セラ（株）と開発した骨配向の促進が期待される世界初のデンタルインプラント（FINESIA）の一般販売1周年をする記念コロキュウムが東京で開催されました。
中野先生がScientific lecture（澤瀬隆教授）の座長を務めるとともに、FINESIAの初期固定性メカニズムへの期待についての解説を行いました。
案内はこちらから
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2018.7.9
中野先生がパリで開催中のTHERMEC 2018に参加しています。
中野先生がパリで開催中のTHERMEC 2018に参加しています。
Biomaterialsのセッションをオーガナイズするとともに、Keynote lectureを行います。【Keynote lecture】
Takayoshi NAKANO:
Analysis and control of anisotropic bone extracellular matrix for development of bone replacement devices,
Thermec 2018, 2018/7/13, in Paris (2018).
学会会場前にて
中野先生の講演中の風景
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2018.7.6
シンガポールで活躍するDr. Pan Wang君との論文が「JALCOM」誌に、オープンアクセスジャーナルとして掲載されました。
中野研卒業生のDr. Pan Wang君との論文が「JALCOM」誌に、オープンアクセスジャーナルとして掲載されました。
Pan Wang*, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano*;
ω-phase transformation and lattice modulation in biomedicalβ-phase Ti-Nb-Al alloys,
Journal of Alloys and Compounds,766, (2018) pp.511-516.Abstract
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2018.7.4
『応用物理』10月号（2018）に中野研の記事が掲載されます。
『応用物理』10月号（2018）に中野研の記事が掲載されます。
中野貴由、石本卓也：
材料学的視点からの骨基質配向性構造の解明ならびに骨配向化促進に向けた骨代替材料の開発、
応用物理、10月号、(2018). -
2018.7.2
当研究室ならびに当研究室出身のM2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
7月2日に、当研究室ならびに当研究室出身のM2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
M2の皆さん、おめでとうございます！
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2017.12.28
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌より、オープンアクセスジャーナルとして出版されました。
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌より出版されました。本論文はオープンアクセスジャーナルです。
Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Yoshihiro Isobe, Taro Saku, Yun Hui-suk, Takayoshi Nakano*:
Construction of human induced pluripotent stem cell-derived oriented bone matrix microstructure by using in vitro engineered anisotropic culture model,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, 106 (2018), pp.360-369.
DOI: 10.1002/jbm.a.36238Abstract
Bone tissue has anisotropic microstructure based on collagen/biological apatite orientation, which plays essential roles in the mechanical and biological functions of bone. However, obtaining an appropriate anisotropic microstructure during the bone regeneration process remains a great challenging. A powerful strategy for the control of both differentiation and structural development of newly-formed bone is required in bone tissue engineering, in order to realize functional bone tissue regeneration. In this study, we developed a novel anisotropic culture model by combining human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) and artificiallycontrolled oriented collagen scaffold. The oriented collagen scaffold allowed hiPSCs-derived osteoblast alignment and further construction of anisotropic bone matrix which mimics the bone tissue microstructure. To the best of our knowledge, this is the first report showing the construction of bone mimetic anisotropic bone matrix microstructure from hiPSCs. Moreover, we demonstrated for the first time that the hiPSCs-derived osteoblasts possess a high level of intact functionality to regulate cell alignment.論文にはこちらからアクセスすることができます。
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2017.12.22
中野研究室の忘年会をしました。
12月22日、大阪北新地にて、2017年の中野研忘年会を開催しました。
今年も楽しく過ごせました。
来年も頑張っていきましょう！！
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2017.12.22
Ni₃Moのレーザビーム積層造形における結晶方位回転機構に関する論文が「Materials & Design」誌 (Elsevier)に掲載されました。
Shi-Hai Sun, Koji Hagihara, Takayoshi Nakano:
Effect of scanning strategy on texture formation in Ni-25 at.%Mo alloys fabricated by selective laser melting,
Materials & Design, 140 [15], (2018).Abstract
Variations in the crystallographic texture in Ni-25 at.%Mo alloys fabricated by selective laser melting with different scanning strategies were designed for the first time. Single-crystalline-like texture with a short-range order of Mo atoms can be produced via bidirectional scanning along one axis (X-scan) and bidirectional scanning with a 90° rotation in each layer (XY-scan), while only fiber texture was formed in bidirectional scanning with a 67° rotation (Rot-scan). The aligned crystal orientation along the build direction can be varied by the scanning strategy; 〈001〉 is preferred in the XY- and Rot-scan samples, while 〈101〉 is preferred in the X-scan sample. The controlling mechanisms of the texture, focusing on the preferential growth directions of the columnar cells and the following epitaxial growth, are discussed. -
2017.12.17
長崎大学・歯との共同研究である応力下での歯科インプラント周囲の骨質研究が、オープンアクセスジャーナルとして「PLoS ONE」誌に掲載されました。
長崎大学・歯との共同研究である応力下での歯科インプラント周囲の骨質研究が、オープンアクセスジャーナルとして「PLoS ONE」誌に掲載されました。
Yusuke Uto, Shinichiro Kuroshima, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Nao Inaba, Yusuke Uchida, Takashi Sawase:
Effects of mechanical repetitive load on bone quality around implants in rat maxillae,
PLoS ONE 12, (2017), paper No: e0189893.
DOI:10.1371/journal.pone.0189893abstract
Greater understanding and acceptance of the new concept “bone quality”, which was pro-posed by the National Institutes of Health and is based on bone cells and collagen fibers, are required. The novel protein Semaphorin3A (Sema3A) is associated with osteoprotection by regulating bone cells. The aims of this study were to investigate the effects of mechanical loads on Sema3A production and bone quality based on bone cells and collagen fibers around implants in rat maxillae. Grade IV-titanium threaded implants were placed at 4 weeks post-extraction in maxillary first molars. Implants received mechanical loads (10 N, 3 Hz for 1800 cycles, 2 days/week) for 5 weeks from 3 weeks post-implant placement to mini-mize the effects of wound healing processes by implant placement. Bone structures, bone mineral density (BMD), Sema3A production and bone quality based on bone cells and collagen fibers were analyzed using microcomputed tomography, histomorphometry, immuno-histomorphometry, polarized light microscopy and birefringence measurement system inside of the first and second thread (designated as thread A and B, respectively), as mechanical stresses are concentrated and differently distributed on the first two threads from the implant neck. Mechanical load significantly increased BMD, but not bone volume around implants. Inside thread B, but not thread A, mechanical load significantly accelerated Sema3A production with increased number of osteoblasts and osteocytes, and enhanced production of both type I and III collagen. Moreover, mechanical load also significantly
induced preferential alignment of collagen fibers in the lower flank of thread B. These data demonstrate that mechanical load has different effects on Sema3A production and bone quality based on bone cells and collagen fibers between the inside threads of A and B. Mechanical load-induced Sema3A production may be differentially regulated by the type of bone structure or distinct stress distribution, resulting in control of bone quality around implants in jaw bones.論文にはこちらからアクセスできます
PDFはこちらから
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2017.12.17
当研究室と伊東先生 (北海道医療センター) 、塙先生 (東京医科歯科大学) との共同研究であり、椎体ケージの健全性を評価する方法論を中心とした論文がオープンアクセスジャーナルとして「Bone」誌に掲載されました。
当研究室と伊東先生 (北海道医療センター) 、塙先生 (東京医科歯科大学) との共同研究であり、椎体ケージの健全性を評価する方法論を中心とした論文がオープンアクセスジャーナルとして「Bone」誌に掲載されました。
Takuya Ishimoto, Katsuhisa Yamada, Hiroyuki Takahashi, Masahiko Takahata, Manabu Ito, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano* :
Trabecular health of vertebrae based on anisotropy in trabecular architecture and collagen/apatite micro-arrangement after implantation of intervertebral fusion cages in the sheep spine,
Bone, 108 (2018), pp.25-33.
DOI : doi.org/10/1016/j.bone.2017.12.012abstract
Healthy trabecular bone shows highly anisotropic trabecular architecture and the preferential orientation of col-
lagen and apatite inside a trabecula, both of which are predominantly directed along the cephalocaudal axis. This
makes trabecular bone stiff in the principally loaded direction (cephalocaudal axis). However, changes in these
anisotropic trabecular characteristics after the insertion of implant devices remain unclear. We defined the tra-
becular architectural anisotropy and the preferential orientation of collagen and apatite as parameters of trabec-
ular bone health. In the present study, we analyzed these parameters after the implantation of two types of
intervertebral fusion cages, open and closed box-type cages, into sheep spines for 2 and 4 months. Alteration
and evolution of trabecular health around and inside the cages depended on the cage type and implantation du-
ration. At the boundary region, the values of trabecular architectural anisotropy and apatite orientation for the
closed-type cages were similar to those for isotropic conditions. In contrast, significantly larger anisotropy was
found for open-type cages, indicating that the open-type cage tended to maintain trabecular anisotropy. Inside
the open-type cage, trabecular architectural anisotropy and apatite orientation significantly increased with
time after implantation. Assessing trabecular anisotropy might be useful for the evaluation of trabecular health
and the validation and refinement of implant designs.論文にはこちらからアクセスできます
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2017.12.14
血管構造の定量化に関する医学系研究科との共同研究の論文が「日本金属学会誌」に受理されました。
血管構造の定量化に関する論文が日本金属学会誌に受理されました。医学系研究科との共同研究です。
小笹良輔、永石武流、山崎大介、松垣あいら、神崎万智子、倉谷徹、森井英一、坂田泰史、中野貴由＊：
血管中膜におけるコラーゲン/エラスチン線維配向性解明のための定量的解析手法の確立、
日本金属学会誌、82 [3]、(2018),
DOI:10. 2320/jinstmet.J2017060. -
2017.12.14
中野先生が、日経BP社より販売されている全面改定版テクノロジー・ロードマップの第8章「3Dプリンティング」を執筆しました。
2017年11月28日から日経BP社より全面改定版テクノロジー・ロードマップが販売されています。中野先生は第8章の「３Dプリンティング」を執筆しました。
中野貴由（分担執筆）：
「8-7. 3D プリンティング」、
テクノロジーロードマップ 2018-2027 全産業編、日経BP社、2017年11月28日発行、pp.338-341、ISBN: 978-4-822-25862-7.第8章 材料・製造
自動車用材料はマルチマテリアル化が 進み、異材接合技術が重要視される。 タフポリマーは構造材料、ロボット、スポーツ・レジャー用品、福祉・介護用品、 住宅建材、生体適合性材料などに展開、セルロースナノファイバーは人体、全産業を対象に、イノベーションを起こ す118テーマを選定し、技術の進化を 予測します。
環境への安全性が世界的に認められる。高機能工業製品、医療製品の短納期、ライフスタイルの多次元化に3Dプリンティングが活用される。
1. 自動車用材料 2. 宇宙用材料 3. 生体適合性材料 4. しなやかなタフポリマー 5. セルロースナノファイバー (CNF) 6. スマートものづくり 7. 3DプリンティングPDFはこちらから
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2017.12.13
萩原研との共同研究の成果が、第67回金属組織写真優秀賞に内定しました。
萩原研との共同研究の成果が、第67回金属組織写真優秀賞に内定しました。授賞式は2018年春期日本金属学会にて行われます。
「C40/C11b超高温耐熱複相シリサイド合金における特異な「cross-lamellar microstructure」の発達」
大阪大学大学院工学研究科 萩原 幸司
大阪大学大学院工学研究科（現マツダ） 池西 貴明
大阪大学大学院工学研究科 中野 貴由 -
2017.12.10
脊椎ケージの配向性解析の有用性に関する論文が「Bone」誌（Elsevier）に受理されました。
Takuya Ishimoto, Katsuhisa Yamada, Hiroyuki Takahashi, Masahiko Takahata, Manabu Ito, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
Trabecular health of vertebrae based on anisotropy in trabecular architecture and collagen/apatite micro-arrangement after implantation of intervertebral fusion cages in the sheep spine,
Bone (2017) pp.25-33
doi: 10.1016/j.bone. 2017.12.012. Epub 2017 Dec 11. -
2017.12.4
当研究室の解説が、「高分子論文集」に受理されました。
当研究室の解説が、「高分子論文集」に受理されました。
松垣あいら、中野貴由 :
医用材料による細胞制御に基づく骨配向化誘導、
高分子論文集 (Japanese Journal of Polymer Science and Technology) Vol.75, 特集「医用高分子」, in press. -
2017.12.1
日整会誌に当研究室の論文が掲載されます。
中野貴由、石本卓也：
骨基質配向性におけるメカニカルストレスの影響と予測の可能性,
日整会誌(J. Ipn. Orthop. Assoc.), 91 (2017), pp.959-967. -
2017.12.1
中野先生が芝浦工業大学にて、中野研に在籍していた芹澤准教授の招きで講義をしました。
材料工学による骨微細構造の解明と金属3Dプリンターによる医療用デバイス開発
平成29年12月1日（金）13：10～16:30（芝浦工業大学） -
2017.12.1
東北大との金属積層造形に関する共同解説がまてりあ12月号（ミニ特集「金属系材料の超精密3次元積層造形技術の最前線」）に掲載されました。
小泉雄一郎、千葉晶彦、野村直之、中野貴由：
金属系材料の3次元積層造形技術の基礎、
まてりあ, 56 [12], (2017), pp. 686-690.PDFはこちら
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2017.11.28
スマートプロセス学会（東京）で中野先生が招待講演、M1 呉さんが一般講演を行いました。
（招待講演）
中野貴由、石本卓也、萩原幸司：
金属Additive Manufacturingにおける形状・材質制御による異方性付与、
スマートプロセス学会, 予稿集pp.59-60, (2017), 招待講演.（一般演題）
呉思綺、石本卓也、孫世海、中野貴由：
レーザ積層造形法によるステンレス鋼部材の作製と組織、
スマートプロセス学会, 予稿集pp.65, (2017). -
2017.11.26
Ni-25at.%Mo合金のレーザ積層造形（AM）による集合組織形成に関する論文がMaterials and Design (Elsevier)に受理されました。
Shi-Hai Sun, Koji Hagihara, Takayoshi Nakano*:
Effect of scanning strategy on texture formation in Ni-25at.%Mo alloys fabricated by selective laser melting,
Materials and Design, (2017) in press.論文はこちら
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2017.11.26
萩原研との共同研究成果が「Materials Letters」に受理されました。
Koji Hagihara*, Zixuan Li, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
Strain-rate dependence of deformation behavior ofLPSO-phases,
Materials Letters, 214 (2017), pp.119-122.論文にはこちらからアクセスできます。
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2017.11.24
中野先生が、第44回日本臨床バイオメカニクス学会/「骨のマイクロナノメカニクス」でシンポジウム講演を行いました。
中野 貴由：
材料工学的手法に基づく骨系細胞配列ならびに骨基質配向性の制御、
第44回日本臨床バイオメカニクス学会／シンポジウム2「骨のマイクロナノメカニクス」、松山、(2017).
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2017.11.22
第39回日本バイオマテリアル学会大会において、D2小笹君がJournal of Materials Chemistry B Presentation Prize、M1中西君、永石君が優秀研究ポスター賞を受賞しました。
11月20、21日に東京にて開催された第39回日本バイオマテリアル学会大会において、D2小笹君がJournal of Materials Chemistry B Presentation Prize、M1中西君、永石君が優秀研究ポスター賞を受賞しました。
塙先生(右から3番目)とともに、受賞の記念写真Journal of Materials Chemistry B Presentation Prize
◯小笹良輔、松垣あいら、中野貴由 :
破骨細胞を起点とした骨基質配向性制御機構
D2小笹君 受賞の様子優秀研究ポスター賞
◯中西陽平、松垣あいら、川原公介、二宮孝文、沢田博司、中野貴由 :
ナノ周期構造による直交性骨基質配向化機構◯永石武流、小笹良輔、神崎万智子、坂田泰史、森井英一、倉谷徹、中野貴由 :
血管中膜異方性構造の部位依存性
M1中西君 受賞の様子
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2017.11.22
中野研のメンバーが、11月20、21日に東京にて開催された第39回日本バイオマテリアル学会大会に参加しました。
中野研のメンバーが、11月20、21日に東京にて開催された第39回日本バイオマテリアル学会大会に参加しました。
集合写真
発表は以下の通りです。
ハイライト講演
◯小笹良輔、松垣あいら、中野貴由 :
破骨細胞を起点とした骨基質配向性制御機構◯山崎大介、松垣あいら、中野貴由 :
生体骨模擬共培養システムによる骨配向化メカニズムの解明口頭発表
◯石本卓也、久本健太、萩原幸司、孫世海、中野貴由 :
低ヤング率骨インプラント創製のための積層造形法によるβ型Ti合金の結晶集合組織形成◯松垣あいら、木村友美、関田愛子、中野貴由 :
がん骨転移による異方性骨微細構造破綻機構◯李誠鎬、春日敏宏、中野貴由 :
ケイリン酸塩ガラス/ポリ乳酸ファイバーマットを用いた骨芽細胞の配向制御ポスター発表
◯中西陽平、松垣あいら、川原公介、二宮孝文、沢田博司、中野貴由 :
ナノ周期構造による直交性骨基質配向化機構◯永石武流、小笹良輔、神崎万智子、坂田泰史、森井英一、倉谷徹、中野貴由 :
血管中膜異方性構造の部位依存性 -
2017.11.18
11/20-21に開催される日本バイオマテリアル学会において、D2 小笹君とM2 山崎君の講演がハイライト講演として選定されています。
11月20-21日に開催される、第39回日本バイオマテリアル学会において、D2 小笹君とM2 山崎君の講演がハイライト講演として選定されました。ぜひ当日の講演にご参集ください。
〇小笹良輔、松垣あいら、中野貴由:
破骨細胞を起点とした骨基質配向性制御機構
11月22日 E会場 9:30-10:30、講演番号: 2E-05-Ⅱ〇山崎大介、松垣あいら、中野貴由:
生体骨模擬共培養システムによる骨配向化メカニズムの解明
11月22日 E会場 10:30-11:30、 講演番号: 2E-08-Ⅱ -
2017.11.17
中野先生が第29回タンモリ工業会セミナー（タングステン・モリブデン工業会）で、技術関連特別講演を行いました。
中野貴由：
モリブデンシリサイドをはじめとする高融点金属材料の金属積層造形、
平成29年 11月17日 13:15-14:25、大阪、(2017). -
2017.11.14
中野先生が中外製薬（株）にて、アパタイト配向性を中心とした教育講演を実施しました。
中野貴由：
骨質評価についてーアパタイト配向性を中心にー、
平成29年 11月14日 18：00-、大阪、(2017). -
2017.11.14
小笹君（D2）が中心に書いた解説が「化学工業」に掲載されます。
小笹君（D2）が中心に書いた解説が「化学工業」に掲載されます。
小笹良輔、石本卓也、中野貴由 :
骨質から見たバイオマテリアルの生体機能化、
化学工業, 68 [12], (2017), pp. 891-897. -
2017.11.14
中野先生がSIP（戦略的イノベーションプログラム）革新的設計生産技術公開シンポジウム2017」で研究成果発表を行いました。
中野先生が「SIP（戦略的イノベーションプログラム）革新的設計生産技術公開シンポジウム2017」で研究成果発表を行いました。
中野貴由：
「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」,
SIP（戦略的イノベーションプログラム）革新的設計生産技術公開シンポジウム2017, 品川プログラムはこちらから
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2017.10.30
日本チタン協会主催の第５回チタン若手交流会（会場：東邦チタニウム（株）若松工場）に、松垣助教、當代招聘准教授が参加し、講演を行いました。
日本チタン協会主催の第５回チタン若手交流会（会場：東邦チタニウム（株）若松工場）に、松垣助教、當代招聘准教授が参加し、講演を行いました。
〇松垣あいら、中野貴由 :
チタン表面形状制御に基づく細胞・骨基質配向化誘導〇當代光陽、堀敬雄、永瀬丈嗣、萩原幸司、中野貴由 :
レーザ積層造形法による混合粉からのTi合金造形体の開発 -
2017.10.30
中野先生がMinistry of Trade, Industry and Energy（韓国経済産業省）を訪問し、講演と意見交換を行いました。
10月26日～27日に、中野先生がMinistry of Trade, Industry and Energy（韓国経済産業省）を訪問し、講演と意見交換を行いました。
Takayoshi Nakano:
Titanium National Project in Japan and the Related Metal Additive Manufacturing (AM) Project in Japan and Osaka University,
16:00~18:00, 26th, October, 2017, Seoul.
Senior Research Fellow, Core Industry, Ministry of Trade, Industry and Energyの
李志旭氏（中野研卒業生）とともに
Director, Core Industry, Ministry of Trade, Industry and Energyの
Dr. Jeong Jun Kim氏（左から3番目）、Senior Research Fellowらとともに -
2017.10.26
10月25~27日に開催されているThe 6th Asian Biomaterials Congress(ABMC6)に石本先生、D2小笹君、M1中西君が参加しています。
10月25~27日にインドThiruvananthapuram にて開催されている、The 6th Asian Biomaterials Congress(ABMC6)に石本先生、D2小笹君、M1中西君が参加しています。
口頭発表
〇Takuya Ishimoto, Koji Hagihara, Kenta Hisamoto, Shi-Hai Sun, Takayoshi Nakano:
Selective laser melting of biomedical beta‐type Ti‐15Mo‐5Zr‐3Al alloy‐ Crystallographic texture control for low Young's modulus implants
〇Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano:
Construction of anisotropic bone matrix microstructure by controlling human induced pluripotent stem cells
ポスター発表
〇Yohei Nakanishi, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano:>
Unique alignment of bone extracellular matrix orthogonal to osteoblast arrangement controlled by nanoscale periodic surface topography
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2017.10.26
中野先生が韓国金属学会（KIM：DeagueのEXCOで開催）にて招待講演をしました。
中野先生が韓国金属学会（KIM：DeagueのEXCOで開催）にて招待講演をしました。
〇T. Nakano, T. Ishimoto, K. Hagihara:
Unique plastic deformation behavior and fabrication by additive manufacturing of Beta-Ti Alloys,
16:10~16:50, 25th, October, 2017,KIM(Deague)
KITのOh教授とともに
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2017.10.22
日本骨粗鬆症学会で中野先生がよくわかるシリーズ２「骨粗鬆症診断に役立つ骨形態計測学の知識（山本智章先生）」の座長を行いました。
日本骨粗鬆症学会で中野先生がよくわかるシリーズ２「骨粗鬆症診断に役立つ骨形態計測学の知識（山本智章先生）」の座長を行いました。
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2017.10.20
日刊工業新聞に中野先生に関するコラムが掲載されました。
中野先生のプライベートでの出来事が、日刊工業新聞のコラムに掲載されています。
「BBQで親孝行」
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2017.10.19
阪大歯学研究科林教授との共同研究の成果が、Nature出版のScientific Reports誌に掲載されました。
K. Yagi, H. Yamamoto, R. Uemura, Y. Matsuda, K. Okuyama, T. Ishimoto, T. Nakano, M. Hayashi:
Use of PIXE/PIGE for sequential Ca and F measurements in root carious model, Scientific Reports,7 (2017), srep13450.Abstract
The progress of caries has conventionally been evaluated by checking changes in mineral density using transverse microradiography (TMR). Recent advances have seen development of a new measurement system, using in-air micro proton induced X-ray/gamma-ray emission (PIXE/PIGE). PIXE/PIGE enables analysis of distributions and concentrations of multiple mineral elements in a carious lesion. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of PIXE/PIGE for investigating the development of root caries. In summary, we successfully established a multi-elemental sequential measuring method using in-air micro-PIXE/PIGE to identify the dynamic distributions and concentrations of Ca and F in human root dentin. The PIXE/PIGE potentially offers a useful advantageous technique for studying carious development by using as a combination with conventional techniques such as TMR and Micro-computed tomography (µCT).
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2017.10.18
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に、オープンアクセスジャーナルとして掲載されました。
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に、オープンアクセスジャーナルとして掲載されました。
Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Yoshihiro Isobe, Taro Saku, Yun Hui-suk, Takayoshi Nakano*:
Construction of human induced pluripotent stem cell-derived oriented bone matrix microstructure by using in vitro engineered anisotropic culture model,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, (2017), in press.
DOI: 10.1002/jbm.a.36238Abstract
Bone tissue has anisotropic microstructure based on collagen/biological apatite orientation, which plays essential roles in the mechanical and biological functions of bone. However, obtaining an appropriate anisotropic microstructure during the bone regeneration process remains a great challenging. A powerful strategy for the control of both differentiation and structural development of newly-formed bone is required in bone tissue engineering, in order to realize functional bone tissue regeneration. In this study, we developed a novel anisotropic culture model by combining human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) and artificiallycontrolled oriented collagen scaffold. The oriented collagen scaffold allowed hiPSCs-derived osteoblast alignment and further construction of anisotropic bone matrix which mimics the bone tissue microstructure. To the best of our knowledge, this is the first report showing the construction of bone mimetic anisotropic bone matrix microstructure from hiPSCs. Moreover, we demonstrated for the first time that the hiPSCs-derived osteoblasts possess a high level of intact functionality to regulate cell alignment.論文にはこちらからアクセスすることができます。
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2017.10.14
先端獣医療コンソーシアムの設立に関する研究会を開催し、中野先生が講演を行いました。
コンソーシアムの設立（2017年10月12日）にともない、第1回先端獣医療コンソーシアム設立記念研究会を開催し、中野先生が講演を行いました。本先端医療コンソーシアム（笹井和美大阪府大教授）を中心に、阪大工異方性設計・ＡＭ研究開発センタ―よりカスタム異方性インプラントを供給します。自動設計での対応が可能になります。
中野 貴由 :
「骨配向性と3Dプリンターによるカスタム異方性インプラントの創製」
第1回先端獣医療コンソーシアム設立記念研究会、2017年9月29日(金) 13:30~16:00 -
2017.10.14
10月2日より中野先生が第24期・第25期の日本学術会議の連携委員に着任しました。
10月2日より中野先生が第24期・第25期の日本学術会議の連携委員に着任しました。
任期は平成35年9月末までの6年間です。連携会員名簿→こちら
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2017.10.13
当研究室の取り組みが、日刊工業新聞紙の科学技術・大学面のトップ記事として掲載されました。
当研究室の取り組みが、日刊工業新聞紙の科学技術・大学面のトップ記事として掲載されました。
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2017.10.6
シリサイドに関する記事が、「Ceramics Japan」誌に掲載されました。
シリサイドに関する記事が、「Ceramics Japan」誌に掲載されました。
萩原幸司、中野貴由 ：
1400℃でも使用可能な超高温耐熱材料を開発 ,
Ceramics Japan, 52, (2017), pp.724.内容はこちらから
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2017.10.2
骨再生に対するコンビネーションセラピーに関する阪大整形外科との共同研究成果が、「Bone」誌に受理されました。
骨再生に対するコンビネーションセラピーに関する阪大整形外科との共同研究成果が、「Bone」誌に受理されました。
K. Kitaguchi, M. Kashii, K. Ebina, T. Kaito, R. Okada, T. Makino, T. Noguchi, T. Ishimoto, T. Nakano, H. Yoshikawa:
Effects of Single or Combination Therapy of Teriparatide and Anti-RANKL Monoclonal Antibody on Bone Defect Regeneration in Mice,
Bone (2017), pp.1-10.
DOI:10.1016/j.bone.2017.09.021
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2017.10.1
まてりあの「最近の研究」へ記事が掲載されました。
當代光陽, 石本卓也, 松垣あいら, 中野貴由:
次世代生体材料開発に向けた設計指針の構築、
まてりあ「最近の研究」、56 [10], (2017), pp. 584-588.
DOI: http://doi.org/10.2320/materia.56.584 -
2017.9.30
「軽金属」2017年9月号に中野先生の書いた「チタンの基礎講座：チタンのAdditive Manufacturing（付加製造）」が掲載されています。
「軽金属」2017年9月号に中野先生の書いた「チタンの基礎講座：チタンのAdditive Manufacturing（付加製造）」が掲載されています。
中野貴由：
連載講座（チタンの基礎講座6）チタンのAdditive Manufacturing（付加製造）,
軽金属, 67 [9], (2017). pp. 470-480.PDFはこちら→PDF (軽金属学会より提供)
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2017.9.29
当研究室ならびに当研究室出身のM2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
9月28日に、当研究室ならびに当研究室出身のM2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。
M2の皆さん、おめでとうございます！
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2017.9.25
毎年恒例の研究室旅行がありました。
9月21日~22日は、中野研毎年恒例の研究室旅行でした。
今年は小豆島、高松市を観光し、盛りだくさんのイベントで大いに盛り上がりました！
9月22日は中野先生の誕生日だったこともあり、思い出に残る2日間となりました。
行きのフェリーにて
オリーブ園に到着！
寒霞渓ロープウェイで頂上まで到達。絶景でした！
エンジェルロード前で記念撮影
宿泊先の旅館前で
中野うどん学校を無事卒業！
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2017.9.16
松本歯科大で開催された第59回歯科基礎医学会学術大会で中野先生がシンポジウム講演を行いました。
〇中野貴由、石本卓也、松垣あいら:
骨細胞と骨基質アパタイト配向性、
第59回歯科基礎医学会学術大会、アップデートシンポジウム（US10）「Osteocyte Biology」、15:30～16:00、2017年9月16日、松本歯科大学
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2017.9.15
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に受理されました。
iPS細胞から分化した骨芽細胞が配向化組織を形成できることを示した論文が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌に受理されました。
R. Ozasa, A. Matsugaki, Y. Isobe, T. Saku, Y. Hui-suk, T. Nakano*:
Construction of human induced pluripotent stem cell-derived oriented bone matrix microstructure by using in vitro engineered anisotropic culture model,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, (2017), in press.
DOI: 10.1002/jbm.a.36238 -
2017.9.10
2017年9月10日から開催のB-MRSに 中野先生が出席し、12日に招待講演をします。
Takayoshi Nakano:
Analysis and control of biological apatite / collagen matrix in bone tissue,
B-MRS meeting, Gramada, Brazil, 12th September, 14:00-14:45
オーガナイザーのルイスとともに
B-MRSのpresidentとともに
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2017.9.8
第161回日本金属学会において、松垣先生が第27回日本金属学会奨励賞、当研究室の研究が第65回日本金属学会論文賞を受賞しました。
第161回日本金属学会において、松垣先生が第27回日本金属学会奨励賞、当研究室の研究が第65回日本金属学会論文賞を受賞しました。
◯松垣あいら :
金属材料学に基づく骨微細構造構築のための生体材料開発に関する研究
授賞式の様子
〇関田愛子、松垣あいら、中野貴由:
Disruption of Collagen Matrix Alignment in Osteolytic Bone Metastasis Induced by Breast Cancer (Materials Transactions, Vol.57, No.12)
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2017.9.7
中野研のメンバーが、9月6日-8日に北海道大学にて開催されている日本金属学会2017年秋期（第161回）講演大会に参加しています。
中野研のメンバーが、9月6日-8日に北海道大学にて開催されている日本金属学会2017年秋期（第161回）講演大会に参加しています。
集合写真
発表は以下の通りです。
奨励賞受賞講演
松垣あいら:
材料学を基軸にした細胞・組織異方性発現および配向化機構解明
基調講演
◯松垣あいら、中野貴由 :
表面構造制御に基づく細胞・細胞外基質の異方性発現◯趙研、小林良太、森田尚秀、坂田将啓、安田弘行、LiuTianqi、當代光陽、中野貴由、池田亜矢子、近藤大介、長町悠斗、上田実、竹山雅夫 :
電子ビーム三次元積層造形法を用いて作製したTiAl合金の組織制御と力学特性改善
口頭発表
〇石本卓也、山田勝久、高橋広幸、高畑雅彦、伊東学、塙隆夫、中野貴由:
椎間ケージにおける椎体海綿骨異方性構造形成〇當代光陽、堀敬雄、永瀬丈嗣、松垣あいら、中野貴由:
パラメータ法を用いた新しいbcc型生体用ハイエントロピー合金の設計〇李誠鎬、春日敏宏、中野貴由 :
生体活性ガラス複合ポリ乳酸ファイバーマットを用いた骨芽細胞の配向性制御〇孫世海、萩原幸司、石本卓也、ゴクチェカヤオズカン、中野貴由 :
Texture control in SUS316L fabricated by selective laser melting〇ゴクチェカヤオズカン、石本卓也、萩原幸司、孫世海、上田恭介、成島尚之、中野貴由:
Successful additive manufacturing of dense pure Cr with intrinsic texture〇小笹良輔、坂本康太、松垣あいら、中野貴由 :
破骨細胞由来因子による骨配向性制御機構の解明〇清兼友理子、李誠鎬、春日敏宏、中野貴由 :
骨形成促進イオン徐放配向ファイバーマットの創製および骨芽細胞配向制御〇久本健太、石本卓也、萩原幸司、孫世海、中野貴由:
積層造形法によるβ型Ti合金の結晶集合組織形成機構〇堀敬雄、當代光陽、永瀬丈嗣、松垣あいら、藤谷渉、中野貴由:
bcc型生体用ハイエントロピー合金の力学特性最適化に向けた組成選択〇山崎大介、松垣あいら、中野貴由:
オステオサイトを起点とした骨配向化メカニズム解明〇杉本昌太、石本卓也、松垣あいら、中野貴由、吉田清志、大槻大、吉川秀樹:
ラット大腿骨骨延長における骨配向化挙動解析〇永石武流、小笹良輔、石本卓也、中野貴由:
脊椎動物の多様化における骨基質微細構造変化〇中西陽平、松垣あいら、中野貴由:
ナノ表面形状制御による特異な骨基質配向化〇安冨淳平、石本卓也、上田正人、中野貴由:
サンゴ骨格のマクロ-ミクロスケールでの異方性解析〇樋口隆幹、池西貴昭、萩原幸司、中野貴由 :
C40/C11b複相シリサイド結晶における組織形態と力学特性の相関◯藤田智香、上田正人、池田勝彦、松垣あいら、中野貴由 :
背面照射型Ti/TiO2/Hanks液/SiO2光応答細胞培養器の試作◯森田尚秀、趙研、安田弘行、中野貴由、當代光陽、池田亜矢子、近藤大介、長町悠斗、上田実、竹山雅夫 :
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金におけるバンド状γ等軸粒が室温延性に及ぼす影響◯坂田将啓、趙研、安田弘行、中野貴由、當代光陽、池田亜矢子、近藤大介、長町悠斗、上田実、竹山雅夫 :
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金の微細組織と引張特性に及ぼす熱処理の影響◯梅田旭洋、多根正和、関野徹、中野貴由、市坪哲 :
不安定なbcc構造を有するβ型チタン合金において生じる室温時効に伴う弾性率増加◯大石達也、堤祐介、石本卓也、蘆田茉希、陳鵬、土居壽、中野貴由、塙隆夫 :
選択的レーザー溶融法により作製した低弾性β型Ti合金の耐食性評価 -
2017.9.6
中野先生がESB（ヨーロッパバイオマテリアル学会）に参加しています。6日にESB-JSBのジョイントセッションで、基調講演をしました。
Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto:
Analysis and control of bone tissue anisotropy,
Euopean society for biomaterials (ESB), 6th September 2017,15:00-15:30
東京医科歯科大 塙教授（日本バイオマテリアル学会会長）とともに
基調講演の様子
オーガナイザーのルイス先生とともに
S-BRSのpresidentとともに -
2017.8.30
生体用Co-Cr-Mo合金のε(hcp)単結晶の作製に成功し、それを用いた塑性変形挙動に関する論文が、「Scripta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
生体用Co-Cr-Mo合金のε(hcp)単結晶の作製に成功し、それを用いた塑性変形挙動に関する論文が、「Scripta Materialia」誌にopen access journalとして掲載されました。
W. Kaita, K. Hagihara, L.A. Rocha, T. Nakano*:
Plastic deformation mechanisms of biomedical Co–Cr–Mo alloy single crystals with hexagonal close-packed structure,
Scripta Materialia, 142C, (2018), 111-115.abstract
This is the first report of the successful fabrication of Co–Cr–Mo biomedical alloy single crystals with a hexagonal close-packed (hcp) structure and the resultant clarification of its deformation behavior. The (0001)〈11
0〉 basal and {1
00}〈110〉 prismatic slip systems were found to be predominately operative. The critical resolved shear stresses for the basal and prismatic slip systems at ambient temperature are ~ 204 and ~ 272 MPa, respectively, which are much higher than ~ 54 MPa for {111}〈11〉 slip in the face-centered cubic (fcc) Co–Cr–Mo phase, quantitatively demonstrating that the hcp phase acts as an effective strengthening phase.論文にはこちらからアクセスできます
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2017.8.28
「リカルボン全国講演会2017」にて、中野先生が特別講演を行いました。
8月27日に開催された「リカルボン全国講演会2017」にて、中野先生が特別講演を行いました。
中野貴由 :
骨質としての骨配向性とミネドロネートの作用
リカルボン全国講演会、2017年8月27日(日) 10:35~11:05
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2017.8.25
大学院入試のお疲れ様会と韓国から短期滞在していた学生さんの送別会を行いました。
大学院入試のお疲れ様会と韓国から短期滞在していた学生
さんの送別会を行いました。大学院受験の皆さん、無事全 員合格していることを願っています。 韓国からの学生さん
は帰国後も頑張ってください！ 
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2017.8.24
第51回日本側彎症学会学術集会にて、中野先生が講演しました。
中野貴由 :
生体材料と骨配向性に基づく椎骨のバイオロジー
第51回日本側彎症学会学術集会、イブニングセミナー「脊椎外科医が知るべき金属系バイオマテリアルの特性と脊椎のバイオロジー」、2017年8月24日(木) -
2017.8.19
第51回日本側彎症学会学術集会にて、中野先生が招待講演を行います。
8月24日(木) に札幌で開催される第51回日本側彎症学会学術集会のイブニングセミナーで、中野先生が招待講演を行います。
中野貴由 :
生体材料と骨配向性に基づく椎骨のバイオロジー
第51回日本側彎症学会学術集会、イブニングセミナー「脊椎外科医が知るべき金属系バイオマテリアルの特性と脊椎のバイオロジー」、2017年8月24日(木)詳細はこちら
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2017.8.15
βTiのω相における「dynamic precipitation softening (動的析出軟化現象) 」の発見に関する論文が、nature出版の「Scientific Reports」誌に掲載されました。
βTiのω相は必ずしも固くなく、転位との反応によっては「dynamic precipitation softening（動的析出軟化現象）」というこれまでとは全く逆の現象が起こることを発見し、命名しました。本研究は、nature出版の「Scientific Report」誌に掲載されました。
これまで材料の析出現象は材料を硬化する方向に働くことが常識でしたが、βTiに生じる脆くて強度の高いω相の内、その析出方向と転位の運動方向が一致した場合には、ω相の析出を促し、同時に軟化するというこれまでの常識にはない「dynamic precipitation softening（動的析出軟化現象）」を見出しました。
K. Hagihara, T. Nakano*, M. Todai:
Unusual dynamic precipitation softening induced by dislocation glide in biomedical beta-titanium alloys,
Scientific Reports, 7 (2017), srep8056.Abstract
Softening of metallic materials containing precipitates during cyclic deformation occurs through dissolution of the precipitates, because the to-and-fro motion of the dislocation causes dissolution of the precipitate particles by cutting them. Here, however, we found the completely opposite phenomenon for the first time; a “dynamic precipitation softening” phenomenon. In a Ti-35Nb-10Ta-5Zr body-centered cubic structured β-Ti alloy single crystal developed for biomedical implant, the to-and-fro motion of the dislocation “induced” the selective precipitation of the ω-phase whose c-axis is parallel to the Burgers vector of the moving dislocation, which led to the significant cyclic softening of the crystal. The formation of the ω-phase is generally believed to induce significant hardening of β-Ti alloys. However, the present results suggest that this is not always true, and control of the anisotropic features of the ω-phase via control of crystal orientation can induce unusual mechanical properties in β-Ti alloys. The unique anisotropic mechanical properties obtained by the cyclic-deformation-induced oriented ω-phase formation could be useful for the development of “single-crystalline β-Ti implant materials” with advanced mechanical performance.
論文にはこちらからアクセスできます
もしくはこちらから
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2017.8.14
Ag含有リン酸カルシウムインバートガラスに関する研究が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌にopen access journal として掲載されています。
Ag含有リン酸カルシウムインバートガラスに関する研究が、「Journal of Biomedical Materials Research: Part A」誌にopen access journal として掲載されています。
S. Lee T. Nakano T. Kasuga :
Structure, dissolution behavior, cytocompatibility, and antibacterial activity of silver-containing calcium phosphate invert glasses
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, (2017)
DOI: doi.org/10.1002/jbm.a.36173Abstract
Novel CaO-P2O5-Nb2O5-Ag2O invert glasses with substitution Ag2O for Nb2O5 were successfully prepared using a melt-quenching method. Ag2O in the glasses act as a network modifier oxide, playing the same role as Na2O, which breaks the phosphate chains. Analysis of the ultraviolet-visible absorption spectra of the glasses showed that the glass matrix contained ionic silver species and silver nanoparticles. Approximately 0.05 mM of Nb5+ ions released from the glasses, which would be expected to stimulate osteoblast differentiation. A glass containing 1 mol% Ag2O showed a linear increase in the releasing amount of Ag+ ions with increasing soaking time, whereas glasses containing 3–5 mol% Ag2O showed Ag+ ion concentrations of around 13 μM at day 3, and then maintained similar values until day 7. When the solution was replaced with fresh solution every 2 days, the Ag+ ion dissolution amounts indicated almost constantly 13 μM due to AgCl formation. There were no differences in the numbers of primary osteoblast cells on silver-free and silver-containing glasses after cultivation for 1–7 days. The silver-containing calcium phosphate invert glasses showed cytocompatibility with simultaneous antibacterial activity to Escherichia coli and Staphylococcus aureus.
論文にはこちらからアクセスできます
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2017.8.11
大阪歯科大の河井先生との共同研究の成果が「Journal of Periodontology」誌に受理されました。
M. Kawai, Y. Kataoka, F. Kohno, M. Sakumoto, Y. Taeda, N. Siotsu, J. Sonobe, H. Yamamoto, T. Ishimoto, T. Nakano, H. Maruyama, J. Miyazaki, T. Yamamoto, K. Bessho, K. Ohura:
Non-Surgical Model for Alveolar Bone Regeneration by Bone Morphogenetic Protein-2/7 Gene Therapy,
Journal of Periodontology, (2017) in press.
doi: 10.1902/jop.2017.170328. -
2017.8.10
生体用Co-Cr-Moのε単結晶の作製の初めての成功とその変形挙動に関する論文が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
生体用Co-Cr-Moのε単結晶の作製の初めての成功とその変形挙動に関する論文が「Scripta Materialia」誌に受理されました。
W. Kaita, K. Hagihara, L. A. Rocha, T. Nakano*:
Plastic deformation mechanisms of biomedical Co-Cr-Mo alloy single crystals with hexagonal close-packed structure,
Scripta Materialia, 142 (2018), pp.111-115. -
2017.8.8
骨代謝学会のHPの1st Authorに、松垣先生が執筆した記事が掲載されています。
「がん細胞との直接接触が骨芽細胞配列化を阻害し、骨配向性低下をもたらす（Y. Kimura, A. Matsugaki, A. Sekita, T. Nakano*: Alteration of osteoblast arrangement via direct attack by cancer cells: New insights into bone metastasis, Scientific Reports, 7, (2017), 44824, DOI: 10.1038/srep44824」という題名で、がん転移による骨配向性低下の要因が、がん細胞との直接接触による骨芽細胞配列不全であることを証明した論文です。
こちらからアクセスすることができます。
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2017.8.5
京都工繊大・森田先生との共同研究のEBMに関する論文が「Materials Science and Engineering A」誌にon-lineで掲載されました。
京都工繊大・森田先生との共同研究のEBMに関する論文が「Materials Science and Engineering A」誌にon-lineで掲載されました。
T. Morita, C. Tsuda and T. Nakano:
Influences of scanning speed and short-time heat treatment on fundamental properties of Ti-6Al-4V alloy produced by EBM method, Materials Science and Engineering A, (2017), in press.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.08.020Abstract
This study was conducted to examine the influence of the scanning speed of an electron beam on the fundamental properties of Ti-6Al-4V alloy produced by EBM (electron beam melting) method. We further investigated the effect of short-time heat treatment on those properties. By increasing the scanning speed, the desired outer shape was more closely achieved. However, molding defects became larger and the density reduced. On balance, the appropriate range of scanning speed was between 1 and 2 m/s. EBM materials had columnar microstructures elongated in the building direction. Although these characteristic microstructures were mainly composed of the stable α and β phases, the α' phase was partially generated at high scanning speed. By increasing the scanning speed, the amount of the α' phase increased and the hardness rose. The short-time heat treatment generated the fine α' and α phases in the prior β phase. This microstructural change markedly increased the hardness of EBM material.
論文にはこちらからアクセスできます
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2017.8.4
ビアガーデンにて中野研毎年恒例の飲み会が開催されました。
ビアガーデンにて中野研毎年恒例の飲み会が開催されました！
中野先生は参加することができず残念でしたが、とても楽しい時間を過ごすことができました！
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2017.8.4
骨基質異方性と骨内血管網の相関関係についての論文が、Materials Transactions誌にopen access journalとして掲載されています。
骨基質異方性と骨内血管網の相関関係についての論文が、Materials Transactions誌にopen access journalとして掲載されています。
A. Sekita A. Matsugaki T. Nakano :
Structural Crosstalk between Crystallographic Anisotropy in Bone Tissue and Vascular Network Analyzed with a Novel Visualization Method,
Materials Transactions, Vol.58 [2] (2017) , pp.266-270abstract
Bone tissue has a highly anisotropic microstructure derived from the crystallographic orientation of apatite and the related collagen matrix alignment. Bone is also a highly vascularized tissue; intraosseous vascularization and bone formation are intimately coupled. Meanwhile, the structural relations between intraosseous vascular networks and bone microstructure are as yet unknown, partially due to technical difculties in visualizing precise intraosseous vasculatures. The aim of this study is to develop a visualization method suitable for the structural analysis of intraosseous vascular networks and to reveal the relations between bone microstructure and the arrangement patterns of intraosseous vasculatures. Three-dimensional vascular networks were successfully visualized, and region-dependent arrangement patterns of blood vessels were claried using ‑uorescent dye-conjugated lectin. Interestingly, the anisotropic structural correlation between bone matrix and the vascular system in a region-specic manner was claried. The obtained results indicate the molecular interactions between the vascular system and bone tissue as a novel contributor for realization of anisotropic bone matrix construct.
論文にはこちらからアクセスできます
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2017.8.4
若齢マウス由来の骨芽細胞配列化制御に関する論文が、日本金属学会誌に掲載されました。
若齢マウス由来の骨芽細胞配列化制御に関する論文が、日本金属学会誌に掲載されました。
小笹良輔、松垣あいら、礒部仁博、佐久太郎、中野貴由* :
異方性コラーゲン基板による若齢マウス由来骨芽細胞配列化制御、
日本金属学会誌 (2017)論文にはこちらからアクセスできます
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2017.8.3
軽金属9月号のチタン基礎講座に、中野先生が執筆したチタンのAdditive manufaturingに関する解説が掲載されます。
軽金属9月号のチタン基礎講座に、中野先生が執筆したチタンのAdditive manufaturingに関する解説が掲載されます。
中野貴由：
（連載講座：チタン基礎講座）チタンのAdditive Manufacturing（付加製造）【Additive Manufacturing for Titanium and its Alloys,
軽金属, 67 [9], (2017), in press. -
2017.8.1
超高温耐熱材料の開発に関する記事が、つくばサイエンスニュースのコラム欄に掲載されています。
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2017.8.1
骨代謝学会のHPの1st Authorに、関田さんが執筆した「Bone」誌の記事が掲載されています。
「前立腺がん造骨型転移におけるコラーゲン線維/アパタイト結晶配向化構造の破綻は骨力学機能を低下させる（A. Sekita, A. Matsugaki, T. Nakano*: Disruption of collagen/apatite alignment impairs bone mechanical function in osteoblastic metastasis induced by prostate cancer, Bone, 97 (2017), pp.83-93, DOI:10.1016/j.bone.2017.01.004. ）」という題名で、がん転移による骨力学機能の低下が、骨配向性の低下に起因することを解明した論文です。
Abstract
Prostate cancer (PCa) frequently metastasizes to the bone, generally inducing osteoblastic alterations that increase bone brittleness. Although there is growing interest in the management of the physical capability of patients with bone metastasis, the mechanism underlying the impairment of bone mechanical function remains unclear. The alignment of both collagen fibrils and biological apatite (BAp) c-axis, together with bone mineral density, is one of the strongest contributors to bone mechanical function. In this study, we analyzed the bone microstructure of the mouse femurs with and without PCa cell inoculation. Histological assessment revealed that the bone-forming pattern in the PCa-bearing bone was non-directional, resulting in a spongious structure, whereas that in the control bone was unidirectional and layer-by-layer, resulting in a compact lamellar structure. The degree of preferential alignment of collagen fibrils and BAp, which was evaluated by quantitative polarized microscopy and microbeam X-ray diffraction, respectively, were significantly lower in the PCa-bearing bone than in the control bone. Material parameters including Young's modulus and toughness, measured by the three-point bending test, were simultaneously decreased in the PCa-bearing bone. Specifically, there was a significant positive correlation between the degree of BAp c-axis orientation and Young's modulus. In conclusion, the impairment of mechanical function in the PCa-bearing bone is attributable to disruption of the anisotropic microstructure of bone in multiple phases. This is the first report demonstrating that cancer bone metastasis induces disruption of the collagen/BAp alignment in long bones, thereby impairing their mechanical function.
こちらからアクセスできます。 -
2017.8.1
Ag含有リン酸カルシウムインバートガラスに関する研究がJournal of Biomedical Materials Research: Part Aに受理されました。
Ag含有リン酸カルシウムインバートガラスに関する研究がJournal of Biomedical Materials Research: Part Aに受理されました。
S. Lee, T. Nakano and T. Kasuga:
Structure, dissolution behavior, cytocompatibility, and antibacterial activity of silver-containing calcium phosphate invert glasses,
Journal of Biomedical Materials Research: Part A, (2017) in press. -
2017.7.29
第35回骨代謝学会（福岡 7月27日-29日）に中野先生と松垣先生が出席しています。
中野先生は、あり方委員会企画シンポジウム外科系の座長と、第20回癌と骨病変研究会で招待講演（ミニシンポジウム「癌と骨病変」）「癌骨転移部における骨質変化」を行うとともに、松垣先生は「がん骨転移による骨配向化低下機構」の演題で講演しました。
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2017.7.29
當代先生が一般社団法人軽金属学会 中四国支部講演会で講演をし、研究・開発奨励賞を受賞しました。
當代先生が、愛媛大学にて行われた一般社団法人軽金属学会 中四国支部講演会で講演をし、研究・開発奨励賞を受賞しました。
7月29日(土) 一般社団法人軽金属学会 中四国支部講演会
當代光陽、堀敬雄、永瀬丈嗣、萩原幸司、中野貴由：
「レーザ積層造形法によるβTi合金化と結晶方位制御」 -
2017.7.23
第115回人工関節の機能高度化研究会にて、中野先生が講演を行いました。
7月22日(土)に岡山県で開催された第115回人工関節の機能高度化研究会で、中野先生が講演を行いました。
7月22日(土) 13:00~13:40
中野貴由 :
「骨配向性解析と制御に関する医歯薬工連携・産官学連携研究」 -
2017.7.20
c-src KOマウスにおいて骨基質配向性と力学機能が共に低下することを示した論文が「Bone」誌に掲載されました。
大理石骨症を呈するc-srcKOマウスは骨密度よりも骨基質配向性の劣化によって力学機能が低下することを示した論文が「Bone」誌に掲載されました。
T. Ishimoto, B. Sato, J. -W. Lee, T. Nakano*:
Co-deteriorations of anisotropic extracellular matrix arrangement and intrinsic mechanical property in c-src deficient osteopetrotic mouse femur,
Bone, 103C (2017), pp.216-223
DOI : //doi.org/10.1016/j.bone.2017.06.023abstract
Osteopetrotic bone shows dissociation between bone mineral density (BMD) and bone strength. In this study, volumetric BMD; preferential orientation of the extracellular matrix (ECM), which is composed of collagen fibers and apatite crystals as bone material quality; and mechanical properties of the src−/− osteopetrotic and normal mouse femoral cortical bone were analyzed and compared with each other at a bone tissue level. The degree of preferential orientation of ECM along the femoral long axis was significantly decreased in the src−/− mice femur, suggesting deteriorated bone quality. Young's modulus, as a tissue-level mechanical property analyzed by nano-indentation technique along the long bone direction, also was decreased in the src−/− mice cortical femur, in spite of the similar volumetric cortical BMD. To the best of our knowledge, this is the first report to demonstrate the synchronous deterioration of Young's modulus and anisotropic ECM organization in the src−/− osteopetrotic mouse bone. These results indicate that the deterioration of the preferential ECM orientation is one major cause of the impaired mechanical property in the src−/− mouse bone.
論文にはこちらからアクセスできます
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2017.7.17
京セラ主催の新規デンタルインプラント「FINESIA」の発売記念講演会で中野先生が講演を行いました。
FINESIA発売記念講演会～新たな視点からデンタルインプラントを再考する～が品川にて開催されました。
FINESIAは骨配向性を期待できるインプラントです。中野先生が、「骨質指標としての骨基質配向性制御の重要性」という講演を行いました。
HPはこちら
FINESIA発売記念講演会の様子
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2017.7.14
中野研を中心とした懇親会を開催しました。
中野研究室を中心として、普段より少し豪華な懇親会を開催しました！
集合写真
懇親会の様子1
懇親会の様子2
懇親会の様子3
懇親会の様子4 -
2017.7.14
220,000件突破！
7月13日にHPのヒットが220,000件を達成しました！
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2017.7.6
朝日新聞（朝刊）科学面[23]に当研究室の記事が掲載されています。
7月6日の朝日新聞（朝刊）科学面[23]に、1400度に耐える新合金「阪大チーム開発 発電タービン材料に」という見出しで当研究室の記事が掲載されています。
萩原先生・中野先生らのグループが、(Mo, Nb)Si2-(Cr, Ir) を新開発し、1400℃でも十分な耐熱強度を示し、CO2削減につながるというものです。
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2017.7.3
金属AM（3Dプリンタ）における最近の成果に関する解説が粉体粉末冶金協会から出版されました。
金属AM（3Dプリンタ）における最近の成果に関する解説が粉体粉末冶金協会から出版されました。
中野 貴由、石本 卓也、萩原 幸司 :
粉末積層造形法による形状と組織制御による異方性付与,
J. Jpn. Soc. Powder Metallurgy, Vol.64 [6] (2017) pp.259-264記事はこちら
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2017.7.3
当研究室の不安定β合金単結晶に関する論文が、International Journal of Plasticityにてopen accessでオンライン掲載されました。
当研究室の不安定β合金単結晶に関する論文が、International Journal of Plasticityにてopen accessでオンライン掲載されました。本論文では、TNTZ合金単結晶の組成依存性に注目し、不安定β相で発生する応力誘起マルテンサイトや双晶変形の詳細な変形機構について明らかにしました。
K. Hagihara, T. Nakano*:
Experimental clarification of the cyclic deformation mechanisms of β-type Ti–Nb–Ta–Zr-alloy single crystals developed for the single-crystalline implant,
International Journal of Plasticity, (2017)
DOI : doi.org/10.1016/j.ijplas.2017.06.006.Abstract
Quaternary Ti-Nb-Ta-Zr (TNTZ) type β-Ti alloys with a body-centered cubic (bcc) structure have been of great interest as new implant biomaterials for bone replacement. Recently, we have proposed a “single crystalline β-Ti implant” as a novel hard-tissue replacement to suppress the stress shielding to bone after healing. To develop this, the fatigue properties and its controlling mechanisms of the TNTZ single crystals must be clarified. In this study, we focused on three alloys: Ti-25Nb-10Ta-5Zr(25Nb), Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(29Nb), and Ti-35Nb-10Ta-5Zr(35Nb) (mass%), and the cyclic deformation behaviors were examined using their single crystals. The shapes of the hysteresis loops were significantly different for these alloys, which was ascribed to the operation of different deformation modes: stress-induced α”-martensite ( α”-SIM), {332}<113> twinning, and {101}<111> slip in the 25Nb, 29Nb, and 35Nb alloys, respectively. The hysteresis loops during cyclic deformation exhibited very irregular shapes for 25Nb and 29Nb, accompanied by a flow-stress asymmetry in tension and compression. This was caused by the polarized feature on the formation of them in tension and compression. In addition, the apparent yield stress in a hysteresis loop greatly decreased after the second cycle, owing to the reversible motion of the interfaces of the SIM and {332} twins by altering the direction of the applied stress. Although the cyclic deformation behavior was controlled by a similar mechanism in them, 29Nb was found to exhibit a much shorter fatigue life than 25Nb. This is because of the difference in the decreasing tendency of the reversibility for the SIM and {332} twins as cyclic deformation proceeded. The obtained results demonstrate that the controls of their asymmetric features and the reversible motion are the important factors to develop these alloys as a practical “single crystalline β-Ti implant”.
論文にはこちらからアクセスできます
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2016.12.31
βTiの低弾性化のためのスキャンストラテジー依存性により、<001>と<011>方位の制御に成功し、Scripta Materialiaに受理されました。
Takuya Ishimoto, Koji Hagihara, Kenta Hisamoto, Shi-Hai Sun, Takayoshi, Nakano*:
Crystallographic texture control of beta-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy by selective laser melting for the development of novel implants with a biocompatible low Young's modulus,
Scripta Materialia, (2016), in press,
DOI: 10.1016/j.scriptamat.2016.12.038
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2016.12.25
骨吸収性癌であるメラノーマが骨配向性を崩壊し、骨力学機能を低下することを見出した論文がJournal of Structural Biologyにopen access journalとして掲載されました。
Aiko Sekita, Aira Matsugaki, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Synchronous disruption of anisotropic arrangement of the osteocyte network and collagen/apatite in melanoma bone metastasis,
Journal of Structural Biology, (2016),
DOI: 10.1016/j.jsb.2016.12.003.Abstract
Cancer metastasis to bones increases the risk of fragility fracture by altering bone metabolism and disrupting bone structure. Osteocytes, which organize a dense network that is closely linked with the circumambient matrix, play a key role in regulation of bone microstructure and material properties. The aim of this study was to elucidate the influence of cancer metastasis on the organization of the osteocyte network and collagen/biological apatite (BAp) microstructure in the context of osteocyte/matrix coupling. Using a mouse model intracardially injected with B16F10 melanoma cells or vehicle, the geometric and metabolic changes to osteocytes were analyzed by nano-computed tomography (nano-CT) and histology, and the alignment of collagen fibrils and BAp was analyzed by birefringence measurement and microbeam-X-ray diffraction, respectively. The material properties of bones were further analyzed with nanoindentation method. These experiments revealed that the osteocyte network was markedly disorganized in cancer-bearing bone tissues. The osteocytes showed a variety of residing states in the lacunae; some lacunae were osteolytic while some were replete with immature matrix, suggesting significant disruption in osteocyte/matrix coupling. Collagen/BAp microstructure was also disorganized in cancer-bearing bones as observed by significant decreases in the preferential alignment of both collagen fibrils and BAp; the latter was further shown to be significantly correlated with Young's modulus. The present study revealed that the disruption in the arrangement of the osteocyte network and collagen/BAp microstructure and the deterioration of mechanical function occurred synchronously during cancer bone metastasis.
論文はこちらから入手できます
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2016.12.22
中野研究室の忘年会を行いました。
12月22日、大阪福島のスペインバルで、2016年の中野研忘年会を開催しました。
今年最後の飲み会も、例のごとく大盛り上がりでした。
年明けからはまた慌ただしくなりますが、来年も引き続きよろしくお願いいたします。
店内にて集合写真
忘年会の様子1
忘年会の様子2
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2016.12.20
C11b/C40シリサイドの異常な破壊靭性の上昇に関する論文がScripta Materialiaに受理されました。
Koji Hagihara, Takaaki Ikenishi, Takayoshi Nakano:
Development of unique cross-lamellar microstructure, resulting in the drastic increase in fracture toughness in Cr/Ir-codoped (Mo0.85Nb0.15)Si2 crystals,
Scripta Materialia (2016), DOI: 10.1016/j.scriptamat.2016.12.029.
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2016.12.20
豊橋商工会議所の「チタノミックス研究会」で中野先生が招待講演をしました。
中野貴由：生体用β型Ti合金の塑性変形挙動と金属Additive Manufacturing (AM)による形状・組織制御
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2016.12.13
第8回 ３Dプリンター実践活用研究会で中野先生が講演し、大阪府工業協会主催、阪大AMセンター後援の全てのプログラムが終了しました。
中野貴由：各企業体における３Dプリンタ導入・事業化のためのポイント
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2016.12.10
中野先生が講演を行うCMCリサーチセミナーが2月28日に開催されます。
CMCリサーチ主催のセミナーで金属3Dプリンタによる製造と技術・業界動向について中野先生が講演を行います。
開催日時：2017年2月28日（火）13:30～16:30
会場：ちよだプラットフォームスクウェア 502会議室
〒101-0054 東京都千代田区神田錦町3-21
詳細、講演参加申し込みはこちらから
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2016.12.9
癌骨転移が骨配向性ならびにOCYネットワークを崩壊させることを示した論文が、Journal of Structural Biology (Elsevier)に受理されました。
Aiko Sekita; Aira Matsugaki, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano: Synchronous disruption of anisotropic arrangement of the osteocyte network and collagen/apatite in melanoma bone metastasis, Journal of Structural Biology (JSB), (2016), DOI: 10.1016/j.jsb.2016.12.003
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2016.12.5
毎年恒例の冶金杯ソフトボール大会で準優勝しました。
マテリアル専攻で毎年恒例の冶金杯ソフトボール大会で準優勝しました。
決勝戦では惜しくも負けてしまいました（2対4）が、来年こそは優勝目指して頑張りましょう！！
表彰式後の集合写真
準優勝の表彰状
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2016.12.5
大阪大学フォトニクスセンターで開催された第51回フォトニクス・コロキアムで中野先生が講演を行いました。
中野貴由：異方性構造体の解析と構築
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2016.12.3
ニューリーダーからの一冊（河合塾）に中野研が紹介されています。
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2016.12.2
金属表面形状による細胞コントロールに関する記事が、まてりあ12月号に掲載されました。
松垣あいら、中野貴由：
材料工学的手法に基づく細胞配列化イメージング、
特集「顕微鏡法による材料開発のための微細構造研究座最前線（10）」ー顕微鏡イメージング技術の進展と材料科学の新展開―(1)様々なイメージング技術、まてりあ、55 [12], (2016), pp.579.
PDFはこちら
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2016.11.30
積層造形によるTiAlに見られる特異なバンド構造の力学特性への寄与についての論文がopen accessとなりました。
M. Todai, T. Nakano, T. Liu, H. Y. Yasuda, K. Hagihara, K. Cho, M. Ueda, M.Takayama:
Effect of building direction on the microstructure and tensile properties of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy additively manufactured by electron beam melting,
Additive Mannufacturing, 13C (2017), pp. 61-70
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.addma.2016.11.001
Abstract
This paper clarified a novel strategy to improve the tensile properties of the Ti-48Al-2Cr-2Nb alloys fabricated by electron beam melting (EBM), via the finding of the development of unique layered microstructure composed of duplex-like fine grains layers and coarser γ grains layers. It was clarified that the mechanical properties of the alloy fabricated by EBM can be controlled by varying an angle θ between EBM-building directions and stress loading direction. At room temperature, the yield strength exhibits high values more than 550 MPa at all the loading orientations investigated (θ = 0, 45 and 90°). In addition, the elongation at θ = 45° was surprisingly larger than 2%, owing to the development of this unique layered microstructure. The anisotropy of the yield strength decreased with increasing temperature. All the examined alloys exhibited a brittle-ductile transition temperature of approximately 750 °C and the yield strength and tensile elongation at 800 °C were over 350 MPa and 40%, respectively.
By the detailed observation of the microstructure, the formation mechanism of the unique layered microstructure was found to be closely related to the repeated local heat treatment effect during the EBM process, and thus its control is further possible by the tuning-up of the process parameters. The results demonstrate that the EBM process enables not only the fabrication of TiAl products with complex shape but also the control of the tensile properties associated with the peculiar microstructure formed during the process.
こちらからアクセスできます。
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2016.11.30
当研究室で開発した生体適合性に優れる高強度ハイエントロピー合金に関する記事が日刊工業新聞に掲載されました。
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2016.11.22
世界初の、耐熱性MoSi₂の造形と<001]ファイバーテクスチャーの作製に関する論文がopen accessとなりました。
本研究は耐熱性MoSi2の造形と<001]ファイバーテクスチャーの作製に世界初で成功したものです。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano*, Masahiro Suzuki, Takuya Ishimoto, Su yalatu, Shi-Hai Sun:
Successful additive manufacturing of MoSi2 including crystallographic texture and shape control,
Journal of Alloys and Compounds (JALCOM), 696, (2017), pp.67–72
DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.11.191
Abstract
MoSi2 is one of the promising candidates for ultrahigh-temperature structural materials. However, its product fabrication has been limited owing to its significant brittleness until now. As an approach to overcome this, we have first successfully fabricated MoSi2 samples via additive manufacturing (AM). Control of the thermal expansion coefficient of the start plate for AM is important for building a three-dimensional MoSi2 product with a low deformability. Moreover, unidirectional laser scanning is found to be significantly effective for controlling the crystallographic texture in MoSi2 with a low crystal symmetry. By the unidirectional scanning, [001] texture could be developed along the scanning direction, which possibly results in the fabrication of the MoSi2 products with better high-temperature strength.
こちらからアクセスできます。
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2016.11.21
長崎大との共同研究で進めていた、骨配向性を考慮したデンタルインプラントに関する論文がopen accessになりました。
骨配向性を考慮したデンタルインプラントに関する論文がopen accessになりました。
論文にはこちらからアクセスできます。
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2016.11.21
Liuさんと久本君が大阪大学で開催されたスマートプロセス学会に参加しました。
発表は以下の通りです。
○Liu Tianqi、當代光陽、安田弘行、趙研、萩原幸司、中野貴由、池田亜矢子、近藤大介、長町悠斗、上田実、竹山雅夫:
EBM法によって作製されたTiAl合金造形体の微細組織と力学特性
○久本健太、石本卓也、中野貴由:
レーザービーム積層造形法による生体用β型Ti合金部材の組織制御
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2016.11.21
中野先生が日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016で日本バイオマテリアル学会賞（科学）を受賞しました。
中野先生が日本バイオマテリアル学会賞（科学）を受賞し、受賞講演を行いました。
左から上田 関大准教授、鈴木 東北大教授、永井 東京医科歯科大准教授、春日 名工大副学長とともに
学会長の塙 東京医科歯科大教授とともに
日本バイオマテリアル学会賞（科学） 受賞講演の様子
日本バイオマテリアル学会賞（科学）賞状
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2016.11.21
11月21、22日に開催された日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016に中野先生、石本先生、松垣先生、関田さん、小笹くん、稲垣くんが参加しました。
日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016に中野先生、石本先生、松垣先生、関田さん、小笹くん、稲垣くんが参加しました。
会場前にて
発表は以下の通りです。
受賞講演
○中野貴由：
異方性の材料科学に基づく骨基質配向化の解明と制御
口頭発表
○松垣あいら、中野貴由：
塑性変形による表面起伏を利用した骨芽細胞・骨基質配向化制御
○関田愛子、松垣あいら、中野貴由：
造骨型がん骨転移におけるコラーゲン/アパタイト配向性低下とその骨材質特性への影響
○小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
iPS細胞由来骨芽細胞による配向化骨基質の形成
ポスター発表
○稲垣雄平、小笹良輔、松垣あいら、中野貴由：
破骨細胞産生因子による骨芽細胞配列化制御機構
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2016.11.17
世界初の、耐熱性MoSi₂の造形と<001]ファイバーテクスチャーの作製に関する論文の早期公開が始まりました。
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2016.11.15
AMセンター所属の特任助教 Ozkan先生と、Ohさんの歓迎会を行いました。
中野研行きつけ（??）のお店でOzkan先生と、Ohさんの歓迎会を行いました。
今回も大盛り上がりで、新たなメンバーとの親睦を深めることができました。
また、Ohさんは今月末に博士後期課程の入試が控えています。
頑張ってください！
集合写真（@某居酒屋前にて）
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2016.11.15
可視化血管と骨基質配向に関する相関についての論文が、Materials Transactions誌に受理されました。
Aiko Sekita, Aira Matsugaki and Takayoshi Nakano*:
Structural crosstalk between crystallographic anisotropy in bone tissue and vascular network analyzed with a novel visualization method,
Materials Transactions, 58 [2], (2017) in press.
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2016.11.14
MoSi₂の積層造形に成功するとともに、＜001]ファイバーテクスチャーの形成に成功し、JALCOMに論文が受理されました。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano*, Masahiro Suzuki, Takuya Ishimoto, Su yalatu, Shi-Hai Sun:
Successful additive manufacturing of MoSi2 including crystallographic texture and shape control,
Journal of Alloys and Compounds (JALCOM), (2016), in press.
DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.11.191
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2016.11.14
戦略的イノベーション創成プログラム（SIP）の革新的設計生産技術/公開シンポジウム2016が東京で開催され、中野先生が成果報告をしました。
「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」拠点の報告として、「デライトものづくり先行拠点の構築～関西地域活性化に向けた設計生産拠点構築、モデル実証と共通設計、発想支援ソフト活用した高付加価値商品、デバイス事業創出～」について、中野先生とパナソニックの寺西氏が講演しました。
パンフレット（表面）
パンフレット（裏面）
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2016.11.10
粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会に中野先生らが参加し、中野先生が特別講演を、石本先生、孫先生、堀君が一般講演を行いました。
中野貴由：
粉末積層造形法における形状と組織制御による異方性付与（特別講演）
石本卓也、久本健太、中野貴由：
金属粉末積層造形法による生体用βTi型チタン合金製部材の作製と集合組織形成
S. Sun, K. hagihara, T. Nakano:
Texture control in biomedical β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy fabricated by electron beam melting
堀敬雄、當代光陽、永瀬丈嗣、孫世海、萩原幸司、中野貴由：
レーザ積層造形法と純金属混合粉末によるTi-20at.%Cr合金造形体の作製
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2016.11.10
粉体粉末冶金協会平成28年度秋季大会でM1堀君が優秀講演賞を受賞しました。
○堀敬雄、當代光陽、永瀬丈嗣、孫世海、萩原幸司、中野貴由：
レーザ積層造形法と純金属混合粉末によるTi-20at.%Cr合金造形体の作製
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2016.11.9
ハイエントロピー合金に関する論文が「scripta Materialia」誌に受理され、11月9日にopen accessとなりました。
本論文は高い生体適合性と力学特性を有し、新世代の金属生体材料として注目されているハイエントロピー合金に関する研究です。
Mitsuharu Todai, Takeshi Nagase, Takao Hori, Aira Matsugaki, Aiko Sekita, Takayoshi Nakano:
Novel TiNbTaZrMo high-entropy alloys for metallic biomaterials,
Scripta Materialia, 129C, (2017), pp.65–68
DOI: 10.1016/j.scriptamat.2016.10.028
下記リンクから本論文に自由にアクセスすることができます。
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2016.11.9
長崎大との共同研究で進めていた、骨配向性を考慮したデンタルインプラントに関する論文が「Acta Biomaterialia」誌に受理されました。
本論文は骨質の重要因子であるアパタイト/コラーゲン、さらにはOCYを考慮した配向溝構造がデンタルインプラントにとって有効であることを示したものです。現在、京セラメディカル株式会社によって、本コンセプトの溝構造を持つFINESIAが承認を受け、臨床評価中です。
Shinichiro Kuroshima, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Muneteru Sasaki，Maaya Inoue, Munenori Yasutake, Takashi Sawase:
Optimally Oriented Grooves on Dental Implants Improves Bone Quality around Implants under Repetitive Mechanical Loading,
Acta Biomaterialia, (2016), in press.
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2016.11.7
積層造形によるTiAlに見られる特異なバンド構造の力学特性への寄与について、Elsevier発行の「Additive Manufacturing」誌に受理されました。
M. Todai, T. Nakano, T. Liu, H. Y. Yasuda, K. Hagihara, K. Cho, M. Ueda, M.Takayama:
Effect of building direction on the microstructure and tensile properties of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy additively manufactured by electron beam melting,
Additive Mannufacturing, (2016), in press.
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.addma.2016.11.001
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2016.11.5
第131回軽金属学会にてM2 Liuさんが優秀ポスター賞を受賞しました。
○Liu Tianqi、當代 光陽、安田 弘行、趙 研、萩原 幸司、中野 貴由、池田 亜矢子、近藤 大介:
電子ビーム積層造形法による特異的層状組織導入とこれを用いた高延性Ti-48Al-2Cr-2Nb合金の開発
授賞式の様子
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2016.11.4
日本チタン協会主催の第4回チタン若手交流会に石本先生が参加しました。
日本チタン協会主催の第4回チタン若手交流会に石本先生が参加し、発表を行いました。
〇石本卓也、久本健太、中野貴由：
粉末積層造形法による低ヤング率β型チタン合金部材の造形
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2016.11.1
月刊自治体ソリューションズ11月号（69－71ページ）に当研究室の研究に関する記事が掲載されました。
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2016.10.29
10月25日-29日 中野先生が韓国を訪問しました。
中野先生が26日にKIT(Kumoh National Institute of Technology)を、27日にBusanで開催されたKIM講演大会を、28日にソウルのSKUU(Sung Kyun Kwan University)を訪問し、MOUの締結や講演を行いました。一度にたくさんの親しい先生方や初めての先生とお会いでき大変有意義な韓国訪問となりました。
Prof Myung-Hoon Oh先生、Prof Oh Hyeong Kwon先生とともにテグにて
釜山での韓国金属学会
韓国金属学会で卒業生の李志旭先生とともに
親友のProf Seok先生、Prof Yang先生が釜山まで駆けつけてくださいました
Prof. SeungBoo Jung先生とともに（Sungkyunkwan University (SKKU)にて）
サムソン電子本社前にてProf Jung先生、Prof Kim先生、Dr Lee先生とともに
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2016.10.22
当研究室の無荷重下での骨基質配向性低下に関する研究成果がCarcified Tissue International (CTIN)に掲載されました。
Jun Wang, Takuya Ishimoto and Takayoshi Nakano:
Unloading-induced degradation of the anisotropic arrangement of collagen/apatite in rat femurs,
Carcified Tissue International (CTIN), (2016) in press.
DOI:10.1007/s00223-016-0200-0
Abstract
The specific orientation of collagen and biological apatite (BAp) is an anisotropic feature of bone micro-organization; it is an important determinant of bone mechanical function and performance under anisotropic stress. However, it is poorly understood how this microstructure orientation is altered when the mechanical environment changes. We hypothesized that the preferential orientation of collagen/BAp would change in response to changes in mechanical conditions, similar to the manner in which bone mass and bone shape change. In the present study, we investigated the effect of unloading (removal of anisotropic stress) on the preferential orientation of collagen/BAp using a rat sciatic neurectomy model. Bone tissue that formed under unloaded conditions showed a more disordered collagen/BAp orientation than bone tissue that formed under physiological conditions. Coincidentally, osteocytes in unloaded bone displayed spherical morphology and random alignment. To the best of our knowledge, this study is the first to demonstrate the degradation of preferential collagen/BAp orientation in response to unloading conditions. In summary, we identified alterations in bone material anisotropy as an important aspect of the bone’s response to unloading, which had previously been examined with regard to bone loss only
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2016.10.18
Aalto UniversityのProf. Michael Gasik先生が中野研を訪問され、特別講演を行って頂きました。
Advances in Biomaterials Simulation and Evaluation Proceduresという講演題目で大変エキサイトな講演を行って頂きました。
講演時に参加者とともに
Gasik先生
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2016.10.13
第31回日本整形外科学会基礎学術集会（福岡国際会議場）に中野先生が参加し、講演しました。
シンポジウム講演内容は、「骨基質配向によるメカニカルストレス予測」です。
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2016.10.13
当研究室の無荷重下での骨基質配向性低下に関する研究成果がCarcified Tissue International (CTIN)に受理されました。
Jun Wang, Takuya Ishimoto and Takayoshi Nakano:
Unloading-induced degradation of the anisotropic arrangement of collagen/apatite in rat femurs,
Carcified Tissue International (CTIN), (2016) in press.
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2016.10.12
Materials Transactionsにデンタルインプラント埋入前の骨配向に関する東京歯科大との共同研究が受理されました。
Kento Odaka, Satoru Matsunaga, Massaki Kasahara, Takayoshi Nakano, Masao Yoshinari and Shinichin Abe:
Alignment of Biological Apatite Crystallites in Peri-Implant Bone of Beagles,
Materials Transactions, 57 [12], (2016). in press.
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2016.10.11
中野先生が東京大学大学院工学研究科マテリアル工学専攻マテリアル工学セミナーで講演を行いました。
中野先生が東京大学大学院工学研究科マテリアル工学専攻マテリアル工学セミナーで講演を行いました。
題名は「異方性の材料学的観点から見た骨微細構造の解析と制御」です。
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2016.10.4
200,000件突破！
10月4日にHPのヒット、200,000件を達成しました！！
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2016.9.27
東北大学金研主催のワークショップに中野先生と石本先生が参加しました。
東北大学金研主催のワークショップに中野先生と石本先生が参加し、中野先生が基調講演、石本先生が招待講演を行いました。
中野先生：
「生体用金属材料の特異な力学挙動とその応用」
石本先生：
「硬組織機能を支配するアパタイト配向性構成とその制御」
プログラムはこちら→PDF
東北大金属材料研究所前にて
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2016.9.22
第159回日本金属学会にてM1 山崎君と、当研究室の研究発表がポスター賞を受賞しました。
第159回日本金属学会にてM1 山崎君と、当研究室の研究発表がポスター賞を受賞しました。
○山崎 大介、小笹 良輔、松垣 あいら、中野 貴由：
生体内類似異方性血管構造の構築
○堀 敬雄、LIU TIANQI、鈴木 将裕、久本 健太：
金属3Dプリンタによる自分嗜好のオンリーワン・カスタム照明
第159回 日本金属学会World Materials Day Award部門賞
○李 自宣、萩原 幸司、中野 貴由、山崎 倫昭、河村 能人：
Mg 基 LPSO 相の塑性挙動の組成，温度，ひずみ速度依存性
○石井 健太郎、萩原 幸司、中野 貴由：
Ca-Mg-Zn 基溶解性複相合金の組織と溶解挙動の相関
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2016.9.21
第159回日本金属学会で當代先生が第26回日本金属学会奨励賞、当研究室出身の池尾先生（現神戸大学 助教）の研究論文が第64回論文賞を受賞しました。
第159回日本金属学会で當代先生が第26回日本金属学会奨励賞、当研究室出身の池尾先生（現神戸大学 助教）の研究論文が第64回論文賞を受賞しました。
○當代 光陽：
「材料物性学的視点からの生体用構造材料の開発」
○Naoko Ikeo, Takuya Ishimoto, Natsumi Hiramoto, Hidetsugu Fukuda, Hiroyuki Ogisu, Yutaro Araki, Takayoshi Nakano:
Solid/Powder Clad Ti-6Al-4V Alloy with Low young’s Modulus and High Toughness fabricated by Electron Beam Melting,
Materials Transaction, Vol.56, No.5
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2016.9.21
9月21日～23日 中野研のメンバーが阪大で開催されている日本金属学会秋期講演大会に参加しています。
発表は以下の通りです。
口頭発表
○石本 卓也、田中 優衣、中野 貴由：
金属製インプラント埋入にともなう骨配向性低下挙動
○當代 光陽：
無拡散構造相変態に付随した物性異常とこれを利用 した単結晶ボーンプレートの開発
○當代 光陽、Liu Tianqi、安田 弘行、 趙 研、中野 貴由、池田 亜矢子、近藤 大介、長町 悠斗、上田 実、竹山 雅夫：
Ti-48Al-2Cr-2Nb（at.%）合金造形体の微細組織におよぼす造形パラメータの影響
○松垣 あいら、青木 洋、中野 貴由：
オステオサイトを起点とする細胞間相互作用に基づく骨芽細胞挙動への影響
○孫 世海、萩原 幸司、中野 貴由：
Effect of scanning strategy on the texture formation of Ni- 25at.%Mo alloy fabricated by selective laser melting
○李 誠鎬、上原 拓峻、上田 恭介、成島 尚之、中野 貴由、Anthony L.B. Maçon 、春日 敏宏：
抗菌性 ZnO-CaO-P2O5-Nb2O5インバートガラスの作製
○小笹 良輔、松垣 あいら、中野 貴由：
iPS 細胞由来骨芽細胞を用いた配向化骨基質の構築
○稲垣 雄平、小笹 良輔、松垣 あいら、中野 貴由：
細胞間クロストークを介した骨配向化制御機構
○木村 友美、 関田 愛子、松垣 あいら、中野 貴由：
Ex vivo がん転移骨におけるアパタイト配向性変化
○黒住 丈雄、孫 世海、中野 貴由：
直接レーザー積層造形法を用いたハイドロキシアパタイト造形体の組織特性
○鈴木 将裕、萩原 幸司、蘇 亜拉図、石本 卓也、中野 貴由：
積層造形法によるシリサイド造形体の作製
○門田 耕平、石本 卓也 中野 貴由：
強制的負荷に基づく骨配向化過程の解析
○久本 健太、石本 卓也、蘇 亜拉図、中野 貴由：
積層造形法により作製した生体用 β 型 Ti 合金部材の集合組織形成
○堀 敬雄、當代 光陽、孫 世海、中野 貴由：
レーザ積層造形法による混合粉末からの Ti 合金造形体作製
○萩原 幸司、李 自宣、中野 貴由、山崎 倫昭、河村 能人：
予変形がシンクロ型LPSO相の塑性挙動に及ぼす影響
○趙 研、小林 良太、安田 弘行、當代 光陽、中野 貴由、池田 亜矢子、近藤 大介、長町 悠斗、上田 実、竹山 雅夫：
熱処理による電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl 合金の組織制御とその力学特性
○小林 良太、趙 研、安田 弘行、當代 光陽、中野 貴由、池田 亜矢子、近藤 大介、長町 悠斗、上田 実、竹山 雅夫：
電子ビーム三次元積層造形法で作製したTiAl合金の組織制御と疲労特性
○池西 貴昭、萩原 幸司、中野 貴由：
Cr,Ir共添加NbSi2/MoSi2複相シリサイドの高温クリープ変形挙動
ポスター発表
○Liu Tianqi、當代 光陽、安田 弘行、趙 研、萩原 幸司、中野 貴由、池田 亜矢子、近藤 大介、長町 悠斗、上田 実、竹山 雅夫：
Ti-48Al-2Cr-2Nb（at.%）合金造形体に形成される特異層状組織の形成メカニズムとその力学的異方性
○清兼 友理子、李 誠鎬、松垣 あいら、春日 敏宏、中野 貴由：
骨形成促進イオン徐放型配向化ファイバーマットの骨芽細胞配向性への影響
○山崎 大介、小笹 良輔、松垣 あいら、中野 貴由：
生体内類似異方性血管構造の構築
○李 自宣、萩原 幸司、中野 貴由、山崎 倫昭、河村 能人：
Mg 基 LPSO 相の塑性挙動の組成，温度，ひずみ速度依存性
○石井 健太郎、萩原 幸司、中野 貴由：
Ca-Mg-Zn 基溶解性複相合金の組織と溶解挙動の相関
集合写真
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2016.9.5
2016年9月5日-7日 中野先生が札幌でのブラジルとの2国間シンポジウムに出席しています。
第5回AMED-CNPq Project seminar & meetingのため北海道に滞在しています。
Dr. Luis Augusto Rocha、Dr. Ana Ribeiroらとともに
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2016.8.25
大学院入試のお疲れ様会＆石本先生の准教授昇進祝賀会
大学院入試のお疲れ様会＆石本先生の准教授昇進の祝賀会を行いました。
お疲れ様でした＆おめでとうございます！
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2016.8.18
名工大春日研との共同研究論文が受理されました。
以下の論文が、「International Journal BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING」に受理されました。
Sungho Lee, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano, Toshihiro Kasuga:
Preparation of orthophosphate glasses in the MgO–CaO–SiO2–Nb2O5–P2O5 system,
International Journal BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, (2016) in press.
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2016.8.9
2016年8月8日-10日 JSPS主催の2nd Bone and Biomaterials Workshopに中野先生が出席しています。
FinlandのIrariで開催のWork Shopに中野先生が出席しています。
出席者とともに
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2016.8.5
Plastic Deformation Behavior of the Mg-based LPSO Phases with Various Crystal Structures, (PRICM9),
Koji Hagihara, Takuya Okamoto, Hitoshi Izuno, Michiaki Yamasaki, Masafumi Matsushita, Takayoshi Nakano and Yoshihito Kawamura:
Plastic Deformation Behavior of the Mg-based LPSO Phases with Various Crystal Structures,
The Ninth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9),
Aug.1-5, 2016, Kyoto international conference center, Kyoto, Japan, pp.27-31.
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2016.8.4
稲垣君がPRICM9でExcellent Poster Award for Young Scientistを受賞しました。
稲垣君がPRICM9でExcellent Poster Award for Young Scientistを受賞しました。
ポスターの内容は以下の通りです。
Y. Inagaki, R. Ozasa, A. Matsugaki, T. Nakano: Osteoblast Arrangement Controlled by Interaction with Osteoclast
受賞式の様子
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2016.8.3
2016年8月1日-5日 京都国際会議場でPRICM９が開催されています。
中野先生をはじめ研究室から6名が出席しています。中野先生はBiomaterials＆Smart Materialsの日本側session chairを務めています。
会場前の様子
KIST のH. -K. Seok先生とともに
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2016.8.1
2016年7月28日-31日 大阪大学でSpecial symposium "inovation for advanced materials"を開催しました。
中野先生とKISTのH.-K. Seok先生でオーガナイズしました。AMセンターの見学会も含め大変有意義なSymposiumとなりました。
講演者・講演内容は以下の通りです。
Biodegradable Metal and its Medical Applications
Dr. Hyun-Kwang Seok
KIST, Korea
Structure and Properties of Mg-Based Alloys
Prof. Koji Hagihara
Osaka University, Japan
Smart Biomaterials for Theranostic Applications
Prof. Sei Kwang Hahn
POSTEC, Korea
Biodegradable Scaffolds for Tissue Engineering
Prof. Masaya Yamamoto
Kyoto University, Japan
Biomaterial-based Medical Devices with Multiple Functionalities
Prof. Young Bin Choy
Seoul National University, Korea
Additive Manufacturing for Development of Bone Implants
Prof. Takayoshi Nakano
Osaka University, Japan
Ceramic 3D Printing for Biomedical Applications
Dr. Hui-suk Yun
KIMS, Korea
Change of Apatite Orientation by Artificial Loading
Prof. Takuya Ishimoto
Osaka University, Japan
Bio-functional Surface and Materials in Tissue Engineering
Prof. Heungsoo Shin
Hanyang University, Korea
Multiple Functional Surface Modification of Metallic Implants
Prof. Takao Hanawa
Tokyo Medical & Dental University, Japan
Cell Patterning for Biomedical Devices
Dr. Hojeong Jeon
KIST, Korea
Bio-3D Printing for Tissue Engineering
Prof. Michiya Matsusaki
Osaka University, Japan
シンポジウムの講演者の全体写真
オーガナイザーのH.-K. Seok先生と中野先生、日本バイオマテリアル学会会長の塙先生（special guest）
阪大異方性カスタムAMセンターの見学会の様子
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2016.7.19
当研究室出身のLee先生とKIMSのYun先生との共同研究である3次元プリンターでの溶解性スキャホールドの骨配向化促進に関する論文が「Tissue Engineering C」に受理されました。
Jee-Wook, Lee, Hui-Suk, Yun, Takayoshi NAKANO:
Induction of biological apatite orientation as a bone quality parameter in bone regeneration using hydroxyapatite/poly ε-caprolactone composite scaffolds,
Tissue Engineering, Part C: Methods, (2016) in press.
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2016.7.15
当研究室のTNTZに関する論文がnature出版の「Scientific Reports」誌に掲載されました。
当研究室のTNTZに関する論文がnature出版の「Scientific Reports」誌に掲載されました。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano, Hideaki Maki, Yukichi Umakoshi, Mitsuo Niinomi:Isotropic plasticity of β-type Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alloy single crystals for the development ofsingle crystalline β-Ti implantsScientific Reports, 6, 20779, (2016)DOI: 10.1038/srep29779Abstractβ-type Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alloy is a promising novel material for biomedical applications. We have proposed a 'single crystalline β-Ti implant' as new hard tissue replacements for suppressing the stress shielding by achieving a drastic reduction in the Young's modulus. To develop this, the orientation dependence of the plastic deformation behavior of the Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr single crystal was first clarified. Dislocation slip with a Burgers vector parallel to <111> was the predominant deformation mode in the wide loading orientation. The orientation dependence of the yield stress due to <111> dislocations was small, in contrast to other β-Ti alloys. In addition, {332} twin was found to be operative at the loading orientation around [001]. The asymmetric features of the {332} twin formation depending on the loading orientation could be roughly anticipated by their Schmid factors. However, the critical resolved shear stress for the {332} twins appeared to show orientation dependence. The simultaneous operation of <111> slip and {332} twin were found to be the origin of the good mechanical properties with excellent strength and ductility. It was clarified that the Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alloy single crystal shows the "plastically almost-isotropic and elastically highly-anisotropic" nature, that is desirable for the development of 'single crystalline β-Ti implant'
論文のPDFはこちらから→PDF -
2016.7.15
中間報告後のビアホールでのお疲れ様会！
中間報告後にビアホールでお疲れ様会を行いました。
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2016.7.9
帝人ナカシマメディカルとの共同受賞の記事が山陽新聞に掲載されました。
帝人ナカシマメディカルの井上 貴之主任研究員を中心とした共同受賞（粉体粉末協会・新技術新製品賞）の記事が山陽新聞に掲載されました。
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2016.7.8
CoCr単結晶を使った異常強化機構に関する論文が「Scripta Materialia」に掲載されました。
当研究室のCoCr単結晶を使った異常強化機構に関する論文が「Scripta Materialia」に掲載されました。
Koji Hagihara, Takayoshi Nakano, Keita Sasaki:
Anomalous strengthening behavior of Co-Cr-Mo alloy single crystals for biomedical application,
Scripta Materialia, 123 (2016), pp.149-153
DOI: 10.1016/j.scriptamat.2016.06.016Abstract
This is the first repot on the deformation behavior of Co-Cr-Mo biomedical alloy single crystals predominantly having an fcc structure. In the single crystal, one of four ε-variants was selectively formed, and its geometry was found to drastically affect the mechanical properties. The yield stress in the [111] orientation, in which the formation of ε-phase strain-induced martensite (SIM) crosses the grown-in ε-variant, was more than six times larger than that in the [149] orientation, where SIM was formed parallel to the grown-in ε-variant. The intersection mechanism of the ε-variants is discussed via observations of the deformation microstructure.
8月27日まで無料でダウンロードできます。→こちら
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2015.12.26
中野研忘年会をしました。
12/26に梅田にて、中野研忘年会が開催されました。OBの方々も参加されて、年内最後のイベントとして大いに盛り上がりました！
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2015.12.24
材料開発研究会のポスター発表で、鈴木 将裕君が最優秀ポスター賞を受賞しました。
12月24日に開催された、関西支部材料開発研究会のポスター発表で、鈴木 将裕君が最優秀ポスター賞を受賞しました。鈴木将裕、當代光陽、萩原幸司、中野貴由:
微量のボロン添加がNbSi2/ MoSi2複相シリサイド結晶における層状組織と機械的特性におよぼす影響
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2015.12.18
12月18～20日、PFAM24 (The Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials)に出席しました。
12月18～20日、PFAM24 (The Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials)に出席しました。中野先生、石本先生、當代先生、松垣先生、村上さん、鈴木くんが出席し、以下の演題で発表しました。Takuya Ishimoto, Jun Wang, Takayoshi Nakano:Bone formation with preferentially oriented extra cellular matrix under mandatorily applied loadingMitsuharu Todai, Pan Wang, Takayoshi Nakano:
Relationship between ω-phase transformation and reduction of Young’s modulus in Ti-Nb-Al single crystalsAira Matsugaki, Natsuko Fujiwara, Takayoshi Nakano:
Mechanical strain-induced bone matrix alignmentAmi Murakami, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano:
Effect of artificial loading on biological apatite (BAp) orientation in regenerated rat ulna (poster)Masahiro Suzuki, Mitsuharu Todai, Yuto Kitani, Koji Hagihara, Takayoshi Nakano:
Controlling of oriented lamellar microstructure in NbSi2 (C40) / MoSi2 (C11b) duplex crystals (poster)
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2015.12.16
軽金属学会関西支部 若手研究者・院生による発表研究会で、坊野 匠くんがベストポスター賞を受賞しました。
12月16日に開催された軽金属学会関西支部 若手研究者・院生による発表研究会で、坊野 匠くんがベストポスター賞を受賞しました。
坊野 匠、萩原 幸司、中野 貴由：
長周期規則相を含むTi-(Al, Ga)単結晶の異常強化発現メカニズム
受賞者のみなさんと
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2015.12.10
中野先生が12月10日、11日の2日間にわたって、愛媛大学にて特別講義を行いました。
中野先生が12月10日、11日の2日間にわたって、愛媛大学にて機能材料工学特別講義を行いました。タイトルは以下のとおりです。骨微細構造を考慮した金属系バイオマテリアルの基礎と応用詳しくはこちら
講演の風景 -
2015.12.3
180,000件突破！
12月3日にHPのヒット、180,000件を達成しました！！
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2015.12.2
中野先生が、整形外傷人工骨研究会でBasic seminarをします。
2016年1月16日に開催される第1回整形外傷人工骨研究会にて中野先生が下記のタイトルでBasic seminarをします。
中野貴由「人工骨適用のために知っておきたい骨微細構造の配向性」
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2015.11.26
フィンランドのOulu大学解剖学・細胞生物学講座教授、Juha Tuukkanen先生が中野研を訪問されセミナーを行いました。
フィンランドのOulu大学解剖学・細胞生物学講座教授、Juha Tuukkanen先生が中野研を訪問され、
「Osteoclasts and Remodeling Based Bone Formation」のタイトルでセミナーを行いました。
講演の風景
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2015.11.24
当研究室の研究成果が日刊工業新聞に掲載されました。
京大との共同研究でタービンブレードなどに期待される超高温耐熱材料としてのMoSi2/NbSi2を
ボロンの少量添加により大幅に靭性を向上することに成功しました。
関連する論文は2016年1月10日まで無料アクセス可能です。
詳しくはこちら -
2015.11.20
TECH Biz EXPO 2015にて中野先生が講演しました。
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2015.11.16
中野先生が京大でセミナーを行いました。
中野先生が京大でセミナーを行いました。
Analysis of preferential orientation of biological apatite crystallites in bone and strategy for regeneration of anisotropic bony tissue骨配向性の解析と異方性骨組織再生のための方法論詳しくはこちら
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2015.11.13
中野先生が分担執筆した、バイオマテリアルーその基礎と先端研究への展開ーが近々発刊されます。
中野先生が分担執筆した、バイオマテリアルーその基礎と先端研究への展開ーが近々発刊されます。
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2015.11.10
第37回日本バイオマテリアル学会大会ハイライト講演として松垣先生の講演が選ばれました。
以下の講演がハイライト講演に選ばれました。
松垣あいら、新本元東、二宮孝文、沢田博司、中野貴由：ナノ周期構造による直交性基質制御
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2015.11.9
松垣先生が日韓バイオマテリアル学会若手研究者交流AWARDを受賞し、さらにその中から最優秀賞に選ばれました。
松垣先生が日韓バイオマテリアル学会若手研究者交流AWARDを受賞し、さらにその中から最優秀賞に選ばれました。
授賞式
塙 隆夫日本バイオマテリアル学会会長とともに
石原一彦日本バイオマテリアル学会前会長とともに
中野先生とともに -
2015.11.9
第37回日本バイオマテリアル学会大会が京都テルサで開催され、当研究室からも多数参加し、実行委員としてB会場を担当しました。
11月9日～10日、第37回日本バイオマテリアル学会大会が京都テルサで開催され、中野先生、石本先生、當代先生、松垣先生、村上さんが参加しました。
中野先生は、教育講演「バイオマテリアルの基礎講座」とシンポジウム3「バイオマテリアルを活用した3次元構築技術」をオーガナイズしました。
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2015.11.2
ボロン添加により当研究室で開発した2相ラメラーシリサイドが高靭性化することが、Scripta Materialiaに受理されました。
中野研を中心とした萩原研、京大乾研との共同研究です。M. Todai, K. Hagihara, K. Kishida, H. Inui and T. Nakano:Microstructure and fracture toughness in boron added NbSi2(C40)/MoSi2(C11b) duplex crystals,
Scripta Materialia, 113 (2015), pp.236-240.DOI:10.1016/j.scriptamat.2015.11.004
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2015.10.24
10月24日～27日まで済州島で開催されたIU-MRSに中野先生が参加しました。
以下の題名で、10月25日に招待講演を行いました。
T. Nakano, A. Matsugaki and T. Ishimoto:
Control of Preferential Alignment of Osteoblasts and Extracellular Matrix Composed of Oriented Apatite and Collagen for Bone Replacement.
オーガナイザーのSeok先生とともに
オーガナイザーやシンポジストとともに
卒業生の李志旭君とともに
講演の風景 -
2015.10.9
マテリアルステージ（技術情報協会）に解説記事が掲載されました。
「3Dプリンター」と材料技術，材料市場 の特集の中で、中野先生が以下の題名で解説記事を執筆しています。
中野貴由：テーラーメイド医療時代の到来で生まれる金属3Dプリンタによるビジネスチャンス
マテリアルステージ, 10月号（2015）詳しくはこちら -
2015.10.9
「Acta Materialia」誌にβTi合金の論文が電子版で掲載されました。
「Acta Materialia」誌にβTi合金の論文が電子版で掲載されました。
M. Tane, K. Hagihara, M. Ueda, T. Nakano, Y. Okuda:
Elastic-modulus enhancement during room-temperature aging andits suppression in metastable
TieNb-Based alloys with low body-centered cubic phase stability,
Acta Materialia, 102(2016),pp.373-384.(電子版)
DOI:10.1016/j.actamat.2015.09.030Abstract
Changes in the elastic properties during room-temperature aging (RT aging) of metastable Ti–Nb-based alloy single crystals with low body-centered cubic (bcc)-phase stability were investigated. The elastic stiffness components of Ti–Nb–Ta–Zr alloys with different Nb concentrations were measured by resonant ultrasound spectroscopy during RT aging; the results revealed that shear moduli c′ and c44 were increased by RT aging. In the alloy with the lowest Nb concentration, i.e., with the lowest bcc phase stability, shear moduli c′ and c44 were enhanced by the largest amount. The increase rates were ∼5% for 1.1 × 107 s (127 days), whereas the bulk modulus was hardly changed by aging. In Ti–Nb–Ta–Zr–O alloys with different oxygen concentrations, shear moduli c′ and c44 of the alloy with the lowest oxygen concentration increased most significantly. Moreover, the electrical resistivity of Ti–Nb–Ta–Zr and Ti–Nb–Ta–Zr–O alloys was increased by RT aging. Importantly, the enhancements of shear moduli and electrical resistivity were suppressed by increases in the bcc-phase stability (i.e., increase in the Nb concentration) and oxygen concentration; these factors are known to suppress ω (hexagonal) phase formation. However, transmission electron microscopy (TEM) observations revealed that only a diffuse ω structure—an ω-like lattice distortion—was formed after RT aging. On the basis of alloying element effects, TEM observations, and analysis of the changes in elastic properties by using a micromechanics model, it was deduced that the enhancements of shear moduli and electrical resistivity were possibly caused by the formation of a diffuse ω structure.
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2015.10.5
就職内定のお祝い会を行いました。
就職内定のお祝い会を行いました。中野研究室在籍者、卒
業生が結集し楽しい会となりました。
おめでとうございます！
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2015.10.3
International Journal of Plasticity (IF=6)に共同研究論文が受理されました。
International Journal of Plasticity (IF=6)に共同研究論文が受理されました。K. Hagihara, T. Mayama, M. Honnami, M. Yamasaki, H. Izuno,
T. Okamoto, T. Ohashi, T. Nakano, Y. Kamwamura:
Orientation dependence of the deformation kink band formation behavior in Zn single crystals,
International Journal of Plasticity, 77 (2016), pp.174-191.
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2015.10.2
「生産と枝術」に ～SIP革新的設計生産技術 「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」プロジェクト遂行にあたって ～が掲載されました。
「生産と枝術」Vol. 67, No. 4秋号に中野研が深く関わる ～SIP革新的設計生産技術
「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」プロジェクト遂行にあたって ～
の記事が掲載されました。以下、関連記事です。
○第1部(大学(学)) 関西発の革新的デライト最適化ものづくり創成を夢見た、"大学(学)"の取り組み掛下知行、田中敏宏、中野貴由○第2部(産業界(産)〉関西発の革新的デライト最適化ものづくり創成を夢見た、"産業界(産)"の取り組み寺西正俊、中島義雄○第3部(産技研(官)) 関西発の革薪的デライト最適化ものづくり創成を夢見た、"産技研(官)"の取り組み
古寺雅晴、山口勝己、南 久、中本貴之詳しくはこちら -
2015.10.1
日本金属学会2015年54巻10月号に当研究室が中核の一つとして進める国家プロジェクトSIP（戦略的イノベーション創造プログラム）／革新的設計生産技術の特集号が発刊されました。
SIP「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」に関する詳細解説が掲載されました。以下、中野研の担当記事です。プロジェクト研究報告「SIP（戦略的イノベーション創造プログラム）／革新的設計生産技術
「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」」
〇掛下知行、田中敏宏、中野貴由、荒木秀樹、古寺雅晴、山口勝己、西田一人、寺西正俊：はじめに、まてりあ、54 [10] (2015), pp. 491-492.〇掛下知行、田中敏宏、中野貴由：三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証プロジェクトの背景と趣旨、まてりあ、54 [10] (2015), pp. 496-497.〇田中敏宏、中野貴由、中本将嗣、井手拓哉：異方性カスタム設計・AM研究開発センターについて、まてりあ、54 [10] (2015), pp. 498-499.〇中野貴由、石本卓也、萩原幸司、井手拓哉、中本将嗣、蘇亜拉図、孫世海、荒木秀樹、玉岡秀房：異方性カスタム材質・形状制御について、まてりあ、54 [10] (2015), pp. 502-504.〇阿部真悟、村瀬剛、坂井孝司、石本卓也、中野貴由、吉川秀樹：異方性カスタム医療製品のデライトアセスメントについて、まてりあ、54 [10] (2015), pp. 515-516.〇荒木秀樹、中野貴由、石本卓也、萩原幸司、井手拓哉、中本将嗣、玉岡秀房：イノベーションスタイルの構築に向けた取り組みについて、まてりあ、54 [10] (2015),pp. 519-521.詳しくはこちら -
2015.9.27
中野先生がAMED2国間協定で、ブラジル（リオデジャネイロ）で開催のXIV B-MRS Meetingに出席しました。
中野先生がAMED2国間協定で、ブラジル（リオデジャネイロ）において、9月27日～30日開催のXIV B-MRS Meetingに出席しました。30日に以下の題名で招待講演をしました。T. Nakano:Preferential orientation of biological apatite (BAp) crystals and collagen fibers
in variousbones and regeneration of anisotorpic bone tissue surrounding implants,
XIV Brazil MRS Meeting.
ブラジルのオーガナイザーとともに -
2015.9.25
中野先生が委員として加わった三次元積層インプラント関連通知が、平成27年9月25日付で発出されました。
中野先生が委員として加わった三次元積層インプラント関連通知が、2015.9.25付で発出されました。
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2015.9.25
Ｄ３末利さんが学位授与されました。
Ｄ３末利さんが学位授与されました。学位論文の題名は、「超音波による非侵襲的な皮質骨評価の研究」です。おめでとうございます。
工学研究科長田中敏宏教授とともに -
2015.9.17
低弾性β型Ti合金の室温時効効果に関する研究がActa Materialia誌に受理されました。
低弾性β型Ti合金の室温時効効果に関する研究がActa Materialia誌に受理されました。
M. Tane, K. Hagihara, M. Ueda, T. Nakano, Y. Okuda:
Elastic-Modulus Enhancement during Room-Temperature Aging and Its Suppression in Metastable Ti-Nb-Based Alloys with Low Body-Centered Cubic Phase Stability,Acta Materialia, 102 (2015), pp.373-384. -
2015.9.16
9月16~18日、九州大学にて開催の日本金属学会に参加しました。
9月16~18日、九州大学にて開催の日本金属学会2015年（第157回）秋期講演大会に参加しました。
中野研から9名の口頭発表を行いました。
○石本卓也、渡邊稜太、松垣あいら、中野貴由:
骨器官培養を用いた骨配向化因子の解明
○當代光陽、石本卓也、中野貴由:
β型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金を用いた単結晶ボーンプレートの開発
○松垣あいら、中野貴由:
骨芽細胞を基軸とした骨配向化機構
○井上暢、石本卓也、蘇亜拉図、孫世海、中野貴由:
金属積層造形法を用いた構造体化制御による異方性骨インプラント材料の創製
○田中優衣、石本卓也、當代光陽、中野貴由、川西洋平、坂井孝司、村瀬剛、吉川秀樹:
インプラント埋入による応力遮蔽の程度が骨配向性・力学機能に及ぼす影響の解明
○坊野匠、萩原幸司、中野貴由:
(Al, Ga)-rich (Al, Ga)Ti単結晶の組織と力学特性
○稲垣雄平、松垣あいら、中野貴由:
破骨細胞ー骨芽細胞相互作用による骨芽細胞配列化制御機構
○木村友美、松垣あいら、中野貴由:
がん細胞－骨芽細胞間相互作用による細胞配列化への影響
○鈴木将裕、當代光陽、萩原幸司、中野貴由:
高靱性B添加NbSi2/MoSi2複相シリサイドにおけるクリープ特性
○萩原幸司、眞山剛、本浪雅史、山崎倫昭、伊津野仁史、岡本拓也、大橋鉄也、中野貴由、河村能人:キンク変形帯が示す結晶学的特徴，力学特性への寄与○岡本拓也、萩原幸司、伊津野仁史、山崎倫昭、中野貴由、河村能人：Mg基LPSO相中にて見られる変形帯が示す結晶学的特徴○山崎敏広、小泉雄一郎、千葉晶彦、萩原幸司、中野貴由、弓削是貴、岸田恭輔、乾晴行:レッジ構造を考慮したフェーズフィールド法によるMoSi2/Mo5Si3組織形成の研究○荒木晴香、池西貴昭、萩原幸司、中野貴由:NbSi2/MoSi2複相シリサイドのクリープ変形組織, 変形機構○池西貴昭、荒木晴香、萩原幸司、中野貴由:Cr,Ir共添加NbSi2/MoSi2複相シリサイドの組織と塑性変形挙動○石井健太郎、萩原幸司、中野貴由:Ca-Mg-Zn系金属間化合物複相合金の溶解挙動○森田辰郎、津田千佳、中野貴由:EBM法により作製したTi-6Al-4V合金の諸特性に及ぼす短時間熱処理の効果○多根正和、萩原幸司、上田正人、中野貴由、奥田裕加里:β相を不安定化したβ型Ti-Nb基合金における室温時効下での弾性率変化○上田正人、池田勝彦、吉田和加、松垣あいら、中野貴由:酸化チタン表面の細胞接着挙動における紫外線照射効果○大久保政欣、萩原幸司、中野貴由:Mg固溶体単結晶の溶解挙動の結晶方位，組成依存性 -
2015.9.15
日本金属学会まてりあ論文賞を受賞しました。
吉見東北大教授、細田東工大教授とともに共同執筆した解説（最近の研究）がまてりあ論文賞を受賞しました。
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2015.9.15
9月15~16日、中野先生が KIM-JIM Sympojiumに出席しました。
The 16th KIM-JIM Symposium ”Recent Advances in Titanium and its Alloys” が福岡で開催されました。中野先生は ”New Powder/Solid composite exhibiting low Young’s modulus for biomedical application fabricated by AM"で招待講演をしました。
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2015.9.10
9月9日～10日、中野研研究室旅行
中野研研究室旅行で伊勢・鳥羽方面へ。大いに盛り上がりました。
伊勢神宮での集合写真
ホテルを出発する前にパチリ。ほとんど寝ていない人もいます！！！
もくもくファームでソーセージ作りを体験しました。 -
2015.9.7
9月7-8日、東北大金研でワークショップが開催され中野先生が講演しました。
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2015.9.5
SIP/拠点会議が10時から阪大で開催されました。
終日かけて拠点内の進捗に関する各機関の報告と方針確認が行われました。
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2015.9.1
当研究室の論文が「鉄と鋼」誌に掲載されました。
低弾性単結晶ボーンプレートに関する論文が「鉄と鋼」誌に掲載されました。
當代光陽、萩原幸司、石本卓也、山本憲吾、中野貴由：
β型Ti-15Mo-5Zr-3Al合金単結晶を用いた低ヤング率ボーンプレートの開発、
Development of single crystalline bone plate with low Young's odulus using beta-type Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy ,
鉄と鋼, Vol. 101, No. 9, (2015), pp.501-505. -
2015.8.30
中野先生がESB（ヨーロッパバイオマテリアル学会）（クルクフ、ポーランド）へ参加しました。
中野先生が、8月30日～9月3日開催のESB（ヨーロッパバイオマテリアル学会）（クルクフ、ポーランド）へ
参加しました。以下講演内容です。T. Nakano, A. Matsugaki, T. Ishimoto:Strategy for providing the preferential alignment of osteoblasts and extracellular matrix for bone replacement
塙先生、中村先生とともに
講演中の風景 -
2015.8.28
松垣助教の提案する平成27年度科研費（研究活動スタート支援）が交付内定を受けました。
松垣助教の提案する骨系細胞に関する研究提案が、平成27年度科研費（研究活動スタート支援）として交付内定を受けました。
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2015.8.26
院試お疲れさま会を開催しました。
中野研恒例の院試お疲れさま会を開催しました。B4の皆さまお疲れさまでした。
あとは、結果を待つのみです！
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2015.8.20
中野先生がSanDiegoで開催のTi2015（8月15日～20日）に参加しました。
中野先生がSanDiegoで開催のTi2015（8月15日～20日）に参加し、以下の講演を行いました。
Takayoshi Nakano, Naoko Ikeo, Takuya Ishimoto, Toru Inoue：
New powder/solid composite exhibiting low Young’s modulus and energy absorption for biomedical applications fabricated by additive manufacturing
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2015.8.11
"骨粗鬆症治療"誌に骨石灰化、アパタイト配向性に関する記事が掲載されました。
”骨粗鬆症治療”誌に骨石灰化、アパタイト配向性に関する記事が掲載されました。
中野貴由、石本卓也、松垣あいら:
骨石灰化、アパタイト配向性, 目で見るBone Biology,
骨粗鬆症治療, Vol.14, No.2 (2015), pp.97-100.
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2015.8.6
"セラミックス"誌に金属3Dプリンターに関する記事が掲載されました。
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2015.8.4
CKDの配向性に関する論文が、Bone誌に掲載されました。
岩崎先生との共同研究であるCKDの配向性低下に関する論文が”Bone”誌に受理されました。
Y. Iwsasaki, J. J Kazama, H. Yamato, A. Matsugaki, T. Nakano, M. Fukagawa:Altered material properties are responsible for bone fragility in rats with chronic kidney injury,Bone, 81 (2015), pp.247-254.詳しくはこちら -
2015.7.28
170,000HIT突破！
7月28日にHPのヒット、170,000件を達成しました！！
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2015.7.27
博士後期課程の末利さんの論文審査会が実施されました。
博士後期課程の末利さんの論文審査会が実施されました。お疲れ様でした。あともうひと踏ん張りですね。
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2015.7.26
中野先生がCapter 1を分担執筆した「Advances in Metallic Biomaterials: Tissues, Materials and Biological Reactions (Edited by M Niinomi et al)」が購入できます。
中野先生はCapter 1「Bone Tissue and Biomaterials Design Based on the Anisotropic Microstructure」を分担執筆しました。
購入はこちら
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2015.7.25
第107回人工関節の高度化研究会（in Okayama）にて中野先生が講演をしました。
第107回人工関節の高度化研究会（in Okayama）にて中野先生が講演をしました。
招待講演の内容は以下の通りです。中野貴由「骨微細構造の解明とSIP金属異方性AM拠点を活用した生体用金属デバイスへの展開」 -
2015.7.24
冶金杯第一回戦が行われました。
7/24(金)に冶金杯第一回戦が行われました。中野研の対戦相手は藤原研究室で、試合内容は8対8の引き分けで、じゃんけんの結果敗北となりました。日頃の研究・学業の息抜きに気持ちの良い汗を流しました。
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2015.7.24
骨代謝学会に参加しました。
7月23日～25日に東京 京王プラザホテルにて開催されている骨代謝学会に中野先生と石本先生が参加しました。
中野先生が「骨代謝で知っておくべきトピック」というあり方委員会企画シンポジウム３を宮本先生、妻木先生と企画し、そのシンポジウムで石本先生が「アパタイト配向化構造は骨の力学機能を支配する」という講演をしました。
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2015.7.23
2016年度大阪大学入試要項に中野先生が紹介されました。
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2015.7.16
定例の研究報告会の後に懇親会を開催しました。
定例の研究報告会の後に、毎年恒例のビアガーデンの予定でしたが、あいにくの雨天のため千里中央にて打ち上げを行いました。
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2015.7.14
2016年度大阪大学工学部入試案内に中野先生が紹介されました。
来年度の入試案内の3ページ目に中野先生が紹介されました。研究室の研究の一部を紹介しています。
詳しくはこちら -
2015.7.13
第5回まてりあ賞（日本金属学会）に中野先生が、東工大細田教授、東北大吉見教授と執筆した記事が内定しました。
第5回まてりあ賞（日本金属学会）に中野先生が、東工大細田教授、東北大吉見教授と執筆した記事が内定しました。
表彰式は2015年日本金属学会秋期大会にて執り行われます。
種別：最近の研究（まてりあ）題目：構造用金属間化合物研究から派生した様々な新しい研究展開～新構造用材料から生体材料・生体組織研究まで～著者名：吉見享祐、細田秀樹、中野貴由 -
2015.7.3
月刊自治体ソリューションズ7月号（69－71ページ）に阪大異方性設計・AMセンターに関する記事が掲載されました。
月刊自治体ソリューションズ7月号（69－71ページ）に阪大異方性設計・AMセンターに関する記事が掲載されました。
本記事は、日刊工業新聞社林武志氏の取材によるもので、「金属３Dプリンターが高付加価値商品の開発を拓く」
という内容で、阪大異方性設計・AMセンターならびに中野研の研究について紹介されています。
詳しくはこちら
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2014.12.20
中野研の忘年会がありました。
12月20日、2014年の中野研忘年会を梅田で開催しました。
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2014.12.15
中野先生が、The 8th ＭＳＡＴ,2014で招待講演を行いました。
中野先生が、タイのバンコクで開催されたThe 8th ＭＳＡＴ,2014にて招待講演を行いました。
T. Nakano:Preferential Orientation of Biological Apatite Crystallites inBone and Regeneration of Anisotorpic Bony Tissue Surrounding Metal Implants.
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2014.12.5
150,000HIT突破！！
12月5日にHPのヒット、150,000件を達成しました！
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2014.12.3
長崎大学との共同研究論文がClinical Implant Dentistry and Related Researchに受理されました。
長崎大学との共同研究論文がClinical Implant Dentistry and Related Researchに受理されました。S. Kuroshima, M. Yasutake, K. Tsuiki, T. Nakano, T. Sawase:
Structural and Qualitative Bone Remodeling around Repetitive Loaded Implants in Rabbits,
Clinical Implant Dentistry and Related Research, Spp 12 (2015), pp.e699-e710. -
2014.12.1
中野先生が12月1日～4日、Bostonにて開催のMRS2014に参加しました。
中野先生が12月1日～4日、Bostonにて開催のMRS2014に参加しました。
関西大学上田正人先生（左）、萩原幸司先生（右）とともに
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2014.11.23
第22回顎顔面バイオメカニクス学会大会（長崎）にて、石本講師がシンポジウム講演を行いました。
第22回顎顔面バイオメカニクス学会大会（長崎）にて、石本講師がシンポジウム講演を行いました。
石本卓也、中野貴由:「骨配向化ならびに力学機能との相関」 -
2014.11.21
日本臨床バイオメカニクス学会優秀論文賞の授賞式が行われました。
日本臨床バイオメカニクス学会優秀論文賞の授賞式が行われました。
松垣あいら、藤原奈津子、中野貴由:「骨芽細胞の長期的メカニカルストレス応答による骨基質構造制御」
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2014.11.20
中野先生が、大阪大学工学研究科附属異方性カスタム設計・AM（3Dプリンター）研究開発センター（兼任）の副センター長に着任しました。
中野先生が、大阪大学工学研究科附属異方性カスタム設計・AM（3Dプリンター）研究開発センター（兼任）の副センター長に着任しました。
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2014.11.18
第36回日本バイオマテリアル学会に参加しています。
11月１6日~18日に、東京・船堀にて開催されている日本バイオマテリアル学会に、当研究室から4名参加しています。
（右から、中野先生、石本先生、小笹君、野山さん（中野研博士課程修了）） -
2014.11.9
11月9日、 萩原研との共同研究がPhilosophical Magazineに受理されました。
以下の論文が、受理されました。
K. Hagihara, M. Yamasaki, M. Honnami, H. Izuno, M. Tane, T. Nakano, Y. Kawamura:
Crystallographic nature of deformation bands shown in Zn and Mg-based long-period
stacking ordered (LPSO) phases,
Philosophical Magazine, Vol.95, No.2 (2015), pp.132–157. -
2014.11.8
「バイオマテリアル研究の最前線（日本金属学会発行：成島尚之・中野貴由 編集）」が出版されました。
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2014.11.7
当研究室が深く関わるSIPが日刊工業新聞の1面と6面で紹介されました。
当研究室が深く関わるSIPが日刊工業新聞の1面と6面で紹介されました。
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2014.11.6
11月6日、 石本講師が、韓国バイオマテリアル学会にて講演するとともに、日韓バイオマテリアル学会より「Young Scientist Award」を受賞しました。
11月6日、 石本講師が、韓国バイオマテリアル学会にて講演するとともに、日韓バイオマテリアル学会より「Young Scientist Award」を受賞しました。
左：講演の様子、右：受賞式の様子（Chonnam National University HospitalのTaek-Rim Yoon教授より楯の授与） -
2014.11.4
11月4日, 岡山大学（医歯薬）、阪大（歯）との共同研究の成果がTissue Engineeringに受理されました。
岡山大学（医歯薬）、阪大（歯）との共同研究の成果がTissue Engineeringに受理されました。
G. A. Sathi, K. Kenmizaki, S. Yamaguchi, H. Nagatsuka, Y. Yoshida, A. Matsugaki, T. Ishimoto,
S. Imazato, T. Nakano, T. Matsumoto:
Early initiation of endochondral ossification of mouse femur cultured in hydrogel with
different mechanical stiffness,
Tissue Engineering Part C Methods, 21 (6) (2015), pp.567-575. -
2014.11.4
中野先生がブラジル―日本の2国間シンポジウムのため、ブラジルを訪問しております。
11月1日から8日まで、中野先生がブラジル―日本の2国間シンポジウムのため、ブラジルを訪問しております。
東京医科歯科大 塙教授とともに
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2014.10.31
日刊工業新聞「探訪・先端研究」の特集に中野研の3Dプリンターの記事が掲載されました。
日刊工業新聞の「探訪・先端研究」の特集で、「骨模倣インプラント―3Dプリンターで高機能化」という記事が掲載されています。中野研でのアパタイト／コラーゲンの異方性に注目した、金属積層造形法による人工関節の
開発に関して紹介されています。
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2014.10.30
中野先生が粉体粉末冶金協会平成26年度秋季大会にて、受賞講演を行いました。
10月29日～31日に開催中の粉体粉末冶金協会平成26年度秋季大会（10月30日9:00～9:40：第Ⅰ会場）にて、
中野先生が協会賞受賞記念講演を行いました。題目等は以下の通りです。
中野貴由、石本卓也：
粉末冶金学的手法による骨アパタイト結晶粒子の配向化挙動の解明と
それに基づく新規骨代替インプラントの開発 -
2014.10.30
10月30日、 当研究室の論文が"Biomaterials"誌に電子出版されました。
LIPSS基板上にて骨芽細胞配列と垂直に骨基質が産生されることを見出しました。
本研究は、これまでの常識を覆し、特定の要素を与えることで細胞の配列方向に
垂直な配向化骨組織を形成することに成功し、基礎・応用両面から期待される結果です。
A. Matsugaki, G. Aramoto, T. Ninomiya, H. Sawada, S. Hata, T. Nakano：
Abnormal arrangement of a collagen/apatite extracellular matrix orthogonal to osteoblast
alignment is constructed by a nanoscale periodic surface structure,
Biomaterials (2015), pp. 134-143. -
2014.10.29
中野先生が関経連で社会人向け講義を行いました。
関西経済連合会主催の「ものづくり人材の育成・再教育に資する実践的プログラム：2014年度
金属・材料工学」のうち「結晶塑性学・材料強度学」を行いました。（関経連会議室にて）４０名の受講者が熱心に受講しておりました。今回で３度目になります。 -
2014.10.24
（続編）阪大は、パナソニック・産技研他と共同提案の「SIP／革新的設計生産技術（佐々木PD）」に採択されました。
大阪大学は、内閣府の推進、NEDO（独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の委託事業としての
「SIP／革新的設計生産技術（内閣府・佐々木直哉プロジェクトディレクター）」の大型PJに採択されました。
本PJはパナソニック（株）、大阪府立産業技術総合研究所他との共同提案で「三次元異方性カスタマイズ化設計・
付加製造拠点の構築と地域実証」を実施いたします。
大阪大学では当研究室のメンバーがその中心的役割を担います。詳細は以下をご参照ください。 -
2014.10.21
KONA Powder and Particle Journal に当研究室の論文が受理されました。
KONA Powder and Particle Journal に以下の論文が受理されました。
T.Nakano and T. Ishimoto：
Powder-based Additive Manufacturing for Development of Tailor-made
Implants for Orthopedic Applications,KONA Powder and Particle Journal, (2015) ,pp75-84.
Doi:10.14356/kona.2015000 -
2014.10.16
中野研が深く関わるSIPプロジェクトに採択されました。
中野研が深く関わるSIPプロジェクトに採択されました。ＳＩＰ（戦略的イノベーション創造プログラム）／革新的設計生産技術の中で、
「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」に取り組みます。 -
2014.10.16
「臨床バイオメカニクス 学会優秀論文賞」に内定いたしました。
以下の論文が、「臨床バイオメカニクス 学会優秀論文賞」に内定いたしました。松垣あいら，藤原奈都子，中野貴由：骨芽細胞の長期的メカニカルストレス応答による骨基質構造制御、臨床バイオメカニクス，35 (2014).pp7-13.表彰式は、平成26年11月21日(金) の日本臨床バイオメカニクス学会にて行われます。 -
2014.10.7
東北大学金属材料研究所共同研究WSにて、石本先生が招待講演を行いました。
10月6日～10月7日、中野先生、石本先生が東北大学金属材料研究所共同研究WS「産学官連携による
金属系バイオマテリアルの研究開発の最前線」に参加し、「骨配向性健全化を目指した金属バイオマテリアル設計」
（石本卓也・中野貴由）で石本先生が招待講演をしました。
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2014.10.6
池尾先生（H12年9月Dr修了・現神戸大助教）の近況を卒業生便りに掲載しています。
池尾先生（H12年9月Dr修了・現神戸大助教）の近況を卒業生便りに掲載しています。
記事はこちら→https://www-mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/letters/
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2014.10.1
Biomaterials誌(IF=8.3)に当研究室の論文が受理されました。
10月1日、Biomaterials誌(IF=8.3)に以下の論文が受理されました。
Aira Matsugaki, Gento Aramoto, Takafumi Ninomiya, Hiroshi Sawada, Satoshi Hata and Takayoshi Nakano:Abnormal arrangement of a collagen/apatite extracellular matrix orthogonal to osteoblast alignment is constructed by a nanoscale periodic surface structure, Biomaterials, 37 (2015), pp.134-143.
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.10.025
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2014.9.26
日本金属学会2014年秋期（第155回）講演大会に参加しました。
9月24日から26日まで名古屋大学東山キャンパスにて開催されていた、日本金属学会2014年秋期(第155回）講演大会に中野研から16名参加し、11件の口頭発表と3件のポスター発表を行いました。
新家日本金属学会会長（東北大金研教授）、いつもお世話になっている金属学会の梶原事務局長、斎藤様、千葉様、長谷部様と一緒に撮影いただき、梶原事務局長には学会の看板まで持っていただきました。
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2014.9.13
日本口腔インプラント学会学術大会にて、中野先生が招待講演を行いました。
9月13日、東京国際フォーラムにて開催されていた第44回日本口腔インプラント学会学術大会
-骨の「質」的評価が変えるインプラント臨床：メカノバイオロジー研究が実現する新しい顎骨評価-にて、
中野先生が招待講演を行いました。中野貴由：材料工学的手法を用いた骨質評価の現在と配向性材料の開発（招待講演）
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2014.9.9
研究室旅行 in 岐阜
9月8日～9日、恒例の研究室旅行に行きました。
今年は岐阜県の下呂温泉と郡上八幡を回り、道中盛りだくさんのイベントで大いに盛り上がりました。
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2014.9.4
中野先生が監修、分担執筆した「3Dプリンターでものづくりを考察する」が、機能材料に掲載されました。
中野先生が監修、分担執筆した、”特集にあたって”「3Dプリンターでのものづくりを考察する」、
”特集”「3Dプリンターによるものづくり」-材質パラメータ・構造パラメータの重要性に焦点を当てて-が、
機能材料（2014年9月号 Vol.34 No.9)に掲載されました。詳しくはこちらから→http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=4750
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2014.8.29
「バイオマテリアル研究の最前線」金属学会発行（成島・中野編）の予約販売について
2014年10月に金属学会発行（成島・中野編）の「バイオマテリアル研究の最前線」が販売開始されます。現在この予約販売を受け付けています。詳しくは下記に示すPDFファイルをご覧頂き、必要事項をご記入の上、お申し込みください。お申し込みはこちらから→バイオマテリアルの最前線（予約表）.pdf
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2014.8.27
院試お疲れ様会を開催しました。
8月27日、中野研恒例の院試お疲れ様会を開催しました。4回生の皆様、お疲れ様です。
全力を尽くせませたでしょうか？？試験溜まった疲れを発散し、あとは結果を待つのみです!!
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2014.8.25
博士前期・後期課程入学試験がはじまります。
8月25日（月）～27日（水）の日程で、平成27年度4月入学博士前期課程入学試験、平成26年度4月入学博士後期課程入学試験、および平成25年度10月入学博士後期課程入学試験がはじまります。
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2014.8.25
臨床バイオメカニクス学会誌に論文掲載が受理されました。
8月25日、臨床バイオメカニクス学会誌に論文掲載が受理されました。
松垣あいら，藤原奈都子，中野貴由：骨芽細胞の長期的メカニカルストレス応答による骨基質構造制御臨床バイオメカニクス，vol.35 (2014) pp7-13.A. Matsugaki, N. Fujiwara, T. NakanoControl of bone matrix structure by cellular responses to long-term mechanical stressJapanese Journal of Clinical Biomechanics, vol.35 (2014) pp7-13. -
2014.8.19
研究報告会を行いました。
8月19日、研究の進捗状況や今後の研究方針についての報告会を行いました。研究会終了後、ビアガーデンにて打ち上げを行いました。時折頬を撫でる微風が心地よく、とても良い2014年度下半期のスタートが切れました。
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2014.8.12
溶解性の新Ca-Mg-Zn合金インプラントに関する論文がMaterials Science & Engineering Cに受理されました。
8月11日、溶解性の新Ca-Mg-Zn合金インプラントに関する論文がMaterials Science & Engineering Cに受理されました。
Koji Hagihara, Shuhei Shakudo, Kenta Fujii, Takayoshi Nakano:Degradation behavior of Ca-Mg-Zn intermetallic compounds for use as biodegradable implant materials,
Materials Science and Eigineering C, 44 (2014), pp.285-292. -
2014.8.5
日本バイオマテリアル学会 第9回関西若手研究発表会が開催されました。
8月5日に京都大学桂キャンパスにて、日本バイオマテリアル学会 第9回関西若手研究発表会が開催され、
当研究室の石本先生、松垣先生が下記のタイトルで発表しました。
・石本卓也、野山義裕、中野貴由、坂井孝司、吉川秀樹：in vivo応力制御により骨配向化誘導する金属インプラント
・松垣あいら、新本元東、中野貴由：ナノ周期構造による異方性骨基質形成 -
2014.7.24
第32回日本骨代謝学会学術集会にて、中野先生が招待講演を行いました。
7月24日～26日まで、大阪国際会議場で行われている第32回日本骨代謝学会学術集会にて、24日に中野先生が招待講演を行いました。
中野貴由：骨基質微細構造の配向性とその制御 -Meet the Experts-(招待講演）
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2014.7.8
中野先生が大阪大学総長顕彰（研究部門）、石本先生が大阪大学総長奨励賞（研究部門）を受賞しました。
７月８日、中野先生が３年連続で、大阪大学総長顕彰（研究部門）を受賞しました。
石本先生が、大阪大学総長奨励賞（研究部門）を受賞しました。
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2014.7.4
越智さん歓迎会およびM2内々定お祝い会がありました。
7月4日に、越智さん歓迎会およびM2内々定お祝い会がありました。
M2のみなさん、おめでとうございます！
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2014.7.4
140,000HIT 突破！
７月４日にHPのヒット、140,000件を達成しました！
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2014.7.2
7月2日、慶応義塾大学との共同研究論文がAdvances in Biomechanics and Application誌に受理されました。
K. S.Basaruddin, J.Omori, N.Takano and T. Nakano:Classification and visualization of primary trabecular bone in lumbar vertebrae,Advances in Biomechanics and Applications, Vol.1 No.2 (2014)pp. 111-126.
DOI:10.12989/aba.2014.1.2.111 -
2014.7.1
臨床バイオメカニクス学会誌に論文掲載が受理されました。
2014年7月１日、臨床バイオメカニクス学会誌に論文掲載が受理されました。
野山義裕，坂井孝司，福田英次，吉川秀樹，中野貴由，中島義雄：人工股関節周囲の骨力学機能を考慮した指向性溝構造の有効性評価臨床バイオメカニクス，35 (2014) in press.Y. Noyama, T. Sakai, H. Fukuda, H. Yoshikawa, T. Nanano, Y. Nanashima:Evaluation of effectiveness of oriented groove structure based on mechanical bone functions around artificial hip prostheses.Japanese Journal of Clinical Biomechanics, 35 (2014), pp.201-206. -
2013.11.26
第３５回日本バイオマテリアル学会大会（船堀）に参加しています。
2013年11月25日～26日に東京・船堀にて開催されている、第３５回日本バイオマテリアル学会大会に当研究室からは中野先生、芹澤先生、松垣先生、藤原さんが参加しています。
【大会長の大会長の前田瑞夫 主任研究員(理化学研究所)、松本卓也教授（岡山大学）、山本雅哉准教授（京都大学）とともに】
【藤原さんのポスター発表】
藤原奈都子、松垣あいら、中野貴由： 「骨芽細胞周囲の応力場制御による異方性骨基質形成」本日は、中野先生の教育セッション、バイオマテリアル基礎講座 「金属（合成・物性・応用）」があります。
当研究室のその他の口頭発表は下記の通りです。松垣あいら、新本元東、中野貴由：
「塑性変形による表面段差を用いた細胞配列化制御」芹澤愛、中野貴由：
「応力応答機能を有するCo-Cr合金製生体材料の開発」
