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最新情報

2021年(1月~6月)

2021年(7月~12月)へ »

  1. Materials Transactions誌にCuを利用したTi合金の抗菌効果に関する論文が掲載されました。
  2. 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に受理され、オープンアクセスとして掲載される予定です。
  3. M2の福島涼君が、第41回日本骨形態計測学会 若手研究者賞に内定しました。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に行われます。
  4. 日本経済新聞(中国地方経済面)に中野研が開発に深く関わった骨配向化誘導を可能とする脊椎ケージ(帝人ナカシマメディカルから製造・販売)に関する記事が掲載されました。日経電子版にも掲載されています。
  5. Scripta Materialiaにシリサイドをモデルにした金属3Dプリンティング(LBPBF)での結晶対称性による結晶配向性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。
  6. 日本チタン学会と日本チタン協会共催の教育講演に関する記事が、日刊産業新聞に掲載されました。
  7. 中野研の金属3Dプリンティングに関する解説が、「BIO Clinica」の7月号に出版されました。
  8. 電子ビーム金属3Dプリンティングにより造形されたβ相を含むγ-TiAl金属間化合物に関する特異な組織と力学研究に関する研究が、Additive Manufacturing誌にオープンアクセスで掲載されました。
  9. 配向性コラーゲン足場材料によってヒトiPSC-骨芽細胞の配向性が接着班を通じて強く配向化される現象を報告した論文がInternational Journal of Molecular Sciences(IF=4.556)にオープンアクセスとして掲載されました。
  10. 日本金属学会秋賞の受賞が内定し、中野研からは3件の受賞となりました。
  11. 日刊工業新聞の21面に、レーザ積層造形による生体用ハイエントロピー合金の強度・生体親和性向上に関する記事が掲載されました。文部科学省・科学研究費補助金「基盤研究(S)」の成果です。
  12. Crystals誌(MDPI)にAgを添加した欠損アパタイトの抗菌性と骨芽細胞の接着性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。
  13. 配向性コラーゲン足場材料によってヒトiPSC-骨芽細胞の配向性が接着班を通じて強く配向化される現象を報告した論文がInternational Journal of Molecular Sciencesに受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。
  14. 中野研が事務局を務める日本チタン学会の教育講座に関する案内が日刊工業新聞朝刊に掲載されました。
  15. 中野先生が(一社)粉体粉末冶金協会研究功績賞を受賞しました。授賞式はオンラインで行われました。
  16. Crystals誌(MDPI)にAgを添加した欠損アパタイトの抗菌性と骨芽細胞の接着性に関する論文が受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。
  17. 「まてりあ(6月号)」に中野先生の公益社団法人 日本金属学会 第70代会長就任のご挨拶が掲載されました。2021年4月23日に就任し、任期は2年間です。
  18. 中野研が中心的に開発に携わった脊椎固定用デバイス「UNIOS(ユニオス)PLスペーサー」がPMDA承認(2021年4月9日)、保険収載(2021年6月1日)され、帝人ナカシマメディカル(株)より販売予定です。
  19. 電子ビーム金属3Dプリンティングにより造形されたβ相を含むγ-TiAl金属間化合物に関する特異な組織と力学研究に関する研究が、Additive Manufacturing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。
  20. Additive Manufacturing誌(Elsevier)にステンレス鋼(SUS316L)の金属3Dプリンティングによる耐腐食性の向上は組織やそれに関連する粒界周囲の転位密度に影響を受けないことを示した論文がオープンアクセス論文として掲載されました。
  21. 日本チタン学会と日本チタン協会共催の教育講演に関する告知記事が、日刊産業新聞に掲載されました。
  22. 阪大歯学研究科林美加子教授との共同研究の成果が、Dental Materials Journalにオープンアクセス論文として掲載されました。
  23. Additive Manufacturing誌(Elsevier)にステンレス鋼(SUS316L)の金属3Dプリンティングによる耐腐食性の向上は組織やそれに関連する粒界周囲の転位密度に影響を受けないことを示した論文が受理され、オープンアクセス論文として掲載される予定です。
  24. オステオサイトラクナの形状と配列が骨配向性を決定する要素であることを定量的に示した論文が、Calcified Tissue International誌にオープンアクセスとして掲載されました。岡山大上岡教授との共同研究です。
  25. 中野研HPが32万件ヒットしました!!
  26. Journal of Materials and Performanceに論文が掲載されました。
  27. Additive Manufacturing誌に金属AMにより結晶学的方位関係が形成されるメカニズムと安定性、さらには単結晶の種付の可能性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。
  28. AMで造形したβ型チタン合金の残留ひずみによる格子変形の発見に関する論文がScripta Materialiaにオープンアクセス論文として掲載されました。
  29. 聴覚骨芽細胞の発見と骨密度・アパタイト配向性を通じての機能化に関する慶応大医学部らとの共同研究論文が、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。
  30. 日刊工業新聞の一面のトップ記事として、SIP「マテリアル革命」での成果である金属積層造形法によるNi基超合金の組織制御と強化に関する記事が掲載されました。
  31. 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受理され、オープンアクセスとして掲載されます。
  32. 「チタンの基礎・応用に関する教育講座」の開催のご案内(2021年6月18日Web開催・有料)」を行います。奮ってご参加ください。
  33. 中野先生が、公益社団法人 日本金属学会の第70代会長に就任しました。任期は2年間です。
  34. スマートプロセス学会論文賞に内定いたしました。授賞式は2021年11月15日(月)に開催される学術講演会にて行われます。
  35. スマートプロセス学会誌に解説が受理されました。
  36. Acta Materialia誌にレーザ金属3DプリンティングによりInconel718で自由自在に形成される特異な組織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。
  37. 本日の日刊工業新聞3面に、日本チタン学会発足(発足日:2021.04.20)に関する記事が掲載されました。
  38. 東京歯科大との共同研究として、ボツリヌス菌による骨質の変化に関する論文がオープンアクセスとして、Journal of Hard Tissue Biologyに掲載されました。
  39. Materials Transactions誌にAMでの組織制御シミュレーションの論文がオープンアクセスとして公開されました。
  40. オステオサイトラクナの応力感受機能と関連する異方性形状と異方性細胞外基質のと関係を解明した論文が岡山大学医歯薬総合の上岡先生との共同研究論文としてCalcified Tissue Internationalに受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。
  41. Materials Transactions誌にCuを利用したTi合金の抗菌効果に関する論文が受理されました。
  42. Wear誌(Elsevier)にオープンアクセス論文として、生体用Co-Cr-Mo合金単結晶の摩耗特性改善のメカニズムに関する研究がオープンアクセスとして掲載されました。
  43. Mg合金によるLPSO層の強化に対する新機構の解明がActa Materialiaにオープンアクセスとして掲載されました。
  44. スマートプロセス学会誌に解説が受理されました。
  45. Additive Manufacturing誌に金属AMにより結晶学的方位関係が形成されるメカニズムと安定性、さらには単結晶の種付の可能性に関する研究が受理されました。オープンアクセス論文として掲載される予定です。
  46. 新4年生7名が配属され、新4年生、新M1学生さんの歓迎会をZoomで行いました。
  47. 中野研に修士1年生5名が配属されました。
  48. Acta Materialia誌にレーザ金属3DプリンティングによりInconel718で自由自在に形成される特異な組織に関する論文が受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。
  49. 中国のグループとの共同研究がJournal of Materials and Performanceに受理されました。
  50. CaO-SrO-P2O5-TiO2バイオガラスに関する論文が"Materials"誌(MDPI)にオープンアクセス論文として掲載されました。
  51. 中野研とつながりが強く共同研究を実施している萩原幸司先生(マテリアル生産科学専攻准教授)、永瀬丈嗣先生(超高圧電子顕微鏡センター准教授)、多根正和先生(産業科学研究所准教授)が、それぞれ名古屋工業大、兵庫県立大、大阪市立大にて、教授に昇進されました。
  52. 矢口秘書が中野研での勤務5年となりましたので、教員から花束を、学生さんから記念品を贈りました。
  53. 中野研の中野加菜さんの工業会賞が阪大HPに掲載されました。
  54. 中野研の論文が骨形態計測学会誌にオープンアクセス掲載されました。
  55. 3月25日の日刊工業新聞に中野先生のコラム記事が掲載されました。
  56. 卒業式が行われました。
  57. 中野先生が(一社)粉体粉末冶金協会より、2021年6月3日に研究功績賞を受賞することが内定しました。
  58. 毎年恒例の中野研の追いコンが開催されました。
  59. 大陽日酸(株)との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。
  60. 本日の日刊工業新聞21面にがん転移による骨微細構造破綻のメカニズムに関する記事が掲載されました。
  61. CaO-SrO-P2O5-TiO2バイオガラスに関する論文が"Materials"誌(MDPI)受理され、オープンアクセスとして掲載されます。
  62. 中野研メンバーが日本金属学会2021年秋期講演(第168回)大会(オンライン開催)に参加しました。
  63. 帝人ナカシマメディカル(株)との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。
  64. 山陽特殊製鋼(株)、関西大学、神戸大学との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。
  65. 松垣先生が、令和2年度日本材料学会生体・医療材料部門研究奨励賞を受賞することが内定いたしました。
  66. 中野先生が第27回日本金属学会増本量賞を受賞しました。
  67. Materials Transactions誌にAMでの組織制御シミュレーションの論文が受理されました。
  68. スマート・アディティブ・マニュファクチャリング・セミナーで中野先生が「金属積層造形法による組織制御による造形体 の高機能化」という題名で教育講演を行いました。
  69. 中野先生がSmart MADE2021(The 2nd Global Forum on Smart Additive Manufacturing, Design & Evaluation)で基調講演を行いました。
  70. 無機マテリアル学会誌に論文がオープンアクセス掲載されました。
  71. 中野研の中野加菜さん(M2)が令和2年度大阪大学工業会賞に決定しました。
  72. 神戸大学との共同研究がスマートプロセス学会誌に受理されました。
  73. 萩原先生を中心にMg合金によるLPSO層の強化に対する新機構の解明がActa Materialiaに受理され、オープンアクセスとして掲載されます。
  74. 第8回チタン研究者・技術者研究交流会(日本チタン協会主催)で中野先生が招待講演を行いました。
  75. 中野先生がICOTOM19にて招待講演を行いました。
  76. スマートプロセス学会誌に高瀬さんの論文が受理されました。
  77. スマートプロセス学会誌に安田研を中心とした共同研究論文が受理されました。
  78. Co-Cr-Mo単結晶の摩耗特性に関する論文が"Wear (Elsevier)"に受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。
  79. 中野教授が第18回本多フロンティア賞の受賞者に内定しました。授賞式は5月28日学士会館(東京都千代田区神田錦町)にて行われる予定です。
  80. 阪大整形外科との磁場を使った骨制御に関する共同研究の成果が"Bone Reports"誌にオープンアクセスとして掲載されました。
  81. Precision Medicine「Personal health record の利活用」(3月号)に当研究室の解説が掲載されました。
  82. Precision Medicine「Personal health record の利活用」(3月号)に当研究室の解説が掲載されます。
  83. スマートプロセス学会誌に小泉研を中心とした共同研究論文が受理されました。
  84. 阪大整形外科との磁場を使った骨制御に関する共同研究の成果が"Bone Reports"誌に受理され、オープンアクセスされます。
  85. 卒業論文発表会が開催されました。
  86. Tissue Engineering誌に初期骨化過程に関する解説論文がオープンアクセスとして掲載されました。
  87. 修士論文発表会が開催されました。
  88. 日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部材料物性工学談話会第2回講演会(学生講演会)(2021年2月4日開催)にてM1の福島涼君が優秀講演賞を受賞しました。
  89. 引張変形が可能な新規BioHEAの作製に成功し、オープンアクセスとしてMaterials & Designに掲載されました。新たな実用化への展開が期待されます。
  90. 中野先生がオンラインで開催される令和2年度第4回材料研究会にて講演を行います。
  91. 新たな生体用Ti-Zr-Hf-Nb-Ta-Moハイエントロピー合金の開発に関する研究が"Materials and Design"誌に受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。
  92. 生体用Co-Cr-W-Niの力学特性改善のための組織制御に関する論文がMaterials Transactionsに掲載されました。
  93. Tissue Engineering誌に初期骨化過程に関する解説論文が受理されました。
  94. 中野先生がBioHEAに関する招待講演を行いました。
  95. オートモーティブワールド(東京ビッグサイト)(1月20日~22日) で中野先生が講演を行いました。
  96. MDPIの"Biomolecules"(IF=4.082)に当研究室のガン(メラノーマ)骨転移の骨基質の形成と深く関与する骨芽細胞の乱れ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。
  97. 本日の日刊工業新聞に中野先生のコラム記事が掲載されました。
  98. 日本金属学会誌に組織形成のシミュレーションが早期公開されました。
  99. MDPIの"Biomolecules"に当研究室のガン(メラノーマ)骨転移の骨基質の形成と深く関与する骨芽細胞の乱れに関する論文が受理されました。
  100. 本日の日刊工業新聞25面に金属3Dプリンタによる耐熱材料の亀裂形成抑制に関する記事が掲載されました。
  101. オステオカルシンの新機能に関する、長崎大小守先生、北海道大網塚先生ら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。
  102. Thermec2021のproceedingsがMaterials Science Forumに掲載されました。
  103. 当研究室の論文が、Most Cited Scripta Materialia Articlesにランキングされました。
  104. 新年あけましておめでとうございます。

  1. Materials Transactions誌にCuを利用したTi合金の抗菌効果に関する論文が掲載されました。

    Qiang Li, Jinshuai Yang, Junjie Li, Ran Zhang, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Takayoshi Nakano:
    Antibacterial Cu-doped calcium phosphate coating on pure titanium,
    Materials Transactions, 62 [7], (2021), 1052-1055.
    http://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2021005

    論文はこちらから

    Abstract
    Cu-doped amorphous calcium phosphate (ACP) coatings were fabricated on the surface of pure titanium (Ti) by electrochemical deposition at initial electrolyte temperatures of 35, 45, and 55 °C. The antibacterial activities of the coatings were then evaluated by the plate counting method using Escherichia coli as the indicator. The Cu concentrations on the surfaces of samples are increased from 6.90 to 15.05 mass% as initial electrolyte temperature is increased from 35 to 55 °C. The Cu-doped ACP coatings show that they can fully inhibit the growth of E. coli.

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  2. 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に受理され、オープンアクセスとして掲載される予定です。

    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.

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  3. M2の福島涼君が、第41回日本骨形態計測学会 若手研究者賞に内定しました。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に行われます。

    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

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  4. 日本経済新聞(中国地方経済面)に中野研が開発に深く関わった骨配向化誘導を可能とする脊椎ケージ(帝人ナカシマメディカルから製造・販売)に関する記事が掲載されました。日経電子版にも掲載されています。

    帝人ナカシマメディカル、脊椎再生促す微細構造、治療用小型デバイス開発、加工技術生かし業容拡大:
    日本経済新聞(中国地方経済面)、2021年6月24日

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  5. Scripta Materialiaにシリサイドをモデルにした金属3Dプリンティング(LBPBF)での結晶対称性による結晶配向性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。

    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, (2021), in press.

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  6. 日本チタン学会と日本チタン協会共催の教育講演に関する記事が、日刊産業新聞に掲載されました。

    日本チタン学会と日本チタン協会共催で6月18日(金)に行われた教育講演に関する記事が日刊産業新聞に掲載されました。

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  7. 中野研の金属3Dプリンティングに関する解説が、「BIO Clinica」の7月号に出版されました。

    小笹良輔、石本卓也、松垣あいら、中野貴由:
    DX時代の金属3Dプリンティングによるカスタムメイド骨インプラント、
    BIO Clinica、7月号, 36 [7], (2021), PP674-680 (PP66-72).

    詳細はこちらから
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  8. 電子ビーム金属3Dプリンティングにより造形されたβ相を含むγ-TiAl金属間化合物に関する特異な組織と力学研究に関する研究が、Additive Manufacturing誌にオープンアクセスで掲載されました。

    Ken Cho, Hajime Kawabata, Tatsuhiro Hayashi, Hiroyuki Y. Yasuda*, Hirotoyo Nakashima, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano:
    Peculiar microstructural evolution and tensile properties of β-containing γ-TiAl alloys fabricated by electron beam melting,
    Additive Manufacturing, 46, (2021), 102091; 1-12.
    https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102091

    論文はこちらから

    ABSTRACT
    The microstructure and tensile properties of β-containing Ti-44Al-4Cr alloy rods additively manufactured by electron beam melting (EBM) process were examined as a function of input energy density determined by the processing parameters. To the best of our knowledge, this is the first report to demonstrate that two types of fine microstructures have been obtained in the β-containing γ-TiAl alloys by varying the energy density during the EBM process. A uniform α2/β/γ mixed structure containing an α2/γ lamellar region and a β/γ dual-phase region is formed at high energy density conditions. On the other hand, a lower energy density leads to the formation of a peculiar layered microstructure perpendicular to the building direction, consisting of a ultrafine α2/γ lamellar grain layer and a α2/β/γ mixed structure layer. The difference in the microstructures originates from the difference in the solidification microstructure and the temperature distribution from the melt pool, which are dependent on the energy density. Furthermore, it was found that the strength of the alloys is closely related to the volume fractions of the β phase and the ultrafine α2/γ lamellar grains which originates from the massive α grains formed by rapid cooling under low energy density conditions. The alloys with high amounts of these peculiar microstructures exhibit high strength comparable to and higher than the conventional β-containing γ-TiAl at room temperature and 1023 K, respectively.

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  9. 配向性コラーゲン足場材料によってヒトiPSC-骨芽細胞の配向性が接着班を通じて強く配向化される現象を報告した論文がInternational Journal of Molecular Sciences(IF=4.556)にオープンアクセスとして掲載されました。

    Ryosuke Ozasa#, Aira Matsugaki#, Tadaaki Matsuzaka, Takuya Ishimoto, Yun Hui-suk, Takayoshi Nakano*:
    Superior alignment of human iPSC-osteoblasts associated with focal adhesion formation stimulated by oriented collagen scaffold,
    International Journal of Molecular Sciences, 22, (2021), 6232; 1-11.
    https://doi.org/10.3390/ijms22126232
    #These authors contributed equally to this work.
    *Corresponding author

    論文はこちらから

    Abstract:
    Human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) can be applied in patient-specific cell therapy to regenerate lost tissue or organ function. Anisotropic control of the structural organization in the newly generated bone matrix is pivotal for functional reconstruction during bone tissue regeneration. Recently, we revealed that hiPSC-derived osteoblasts (hiPSC-Obs) exhibit preferential alignment and organize in highly ordered bone matrices along a bone-mimetic collagen scaffold, indicating their critical role in regulating the unidirectional cellular arrangement, as well as the structural organization of regenerated bone tissue. However, it remains unclear how hiPSCs exhibit the cell properties required for oriented tissue construction. The present study aimed to characterize the properties of hiPSCs-Obs and those of their focal adhesions (FAs), which mediate the structural relationship between cells and the matrix. Our in vitro anisotropic cell culture system revealed the superior adhesion behavior of hiPSC-Obs, which exhibited accelerated cell proliferation and better cell alignment along the collagen axis compared to normal human osteoblasts. Notably, the oriented collagen scaffold stimulated FA formation along the scaffold collagen orientation. This is the first report of the superior cell adhesion behavior of hiPSC-Obs associated with the promotion of FA assembly along an anisotropic scaffold. These findings suggest a promising role for hiPSCs in enabling anisotropic bone microstructural regeneration.

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  10. 日本金属学会秋賞の受賞が内定し、中野研からは3件の受賞となりました。

    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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  11. 日刊工業新聞の21面に、レーザ積層造形による生体用ハイエントロピー合金の強度・生体親和性向上に関する記事が掲載されました。文部科学省・科学研究費補助金「基盤研究(S)」の成果です。

    「ハイエントロピー合金 高い強度・生体親和性 レーザー積層活用 阪大」
    日刊工業新聞、2021年6月8日、21面(科学技術・大学)
    レーザー積層造形法によって初めて実現される極めて高い冷却速度を活用した生体用ハイエントロピー(多元系)合金の強制固溶体形成と、それにともなう力学的・生物学的機能向上について紹介されています。

    電子版はこちら

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  12. Crystals誌(MDPI)にAgを添加した欠損アパタイトの抗菌性と骨芽細胞の接着性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。

    Ozkan Gokcekaya, Celaletdin Ergun*, Thomas J. Webster, Abdurrahman Bahadir, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
    Effect of precursor deficiency induced Ca/P ratio on antibacterial and osteoblast adhesion properties of Ag-incorporated hydroxyapatite: Reducing Ag toxicity,
    Materials, 14, (2021), 3158; 1-18.
    https://doi.org/10.3390/ma14123158
    *: Corresponding author

    論文はこちらから

    Abstract: Ag-containing hydroxyapatite (HA) can reduce risks associated with bacterial infections which may eventually require additional surgical operations to retrieve a failed implant. The biological properties of HA in such applications are strongly affected by its composition in terms of dopants as well as Ca/P stoichiometry, which can be easily controlled by altering processing parameters, such as precursor concentrations. The objective of this in vitro study was to understand the effect of variations in HA precursor solutions on antibacterial properties against Escherichia coli (E. coli) and for promoting osteoblast (bone-forming cell) adhesion on Ag incorporated HA (AgHA) which has not yet been investigated. For this, two groups of AgHAs were synthesized via a precipitation method by adjusting precursor reactants with a stoichiometric value of 1.67, being either (Ca + Ag)/P (Ca-deficient) or Ca/(P + Ag) (P-deficient), and were characterized by XRD, FTIR, and SEM1EDS. Results showed that Ag+ incorporated into the Ca2+ sites was associated with a corresponding OH− vacancy. Additional incorporation of CO32− into PO43− sites occurred specifically for the P-deficient AgHAs. While antibacterial properties increased, osteoblast adhesion decreased with increasing Ag content for the Ca-deficient AgHAs, as anticipated. In contrast, significant antibacterial properties with good osteoblast behavior were observed on the P-deficient AgHAs even with a lower Ag content, owing to carbonated HA. Thus, this showed that by synthesizing AgHA using P-deficient precursors with carbonate substitution, one can keep the antibacterial properties of Ag in HA while reducing its toxic effect on osteoblasts.

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  13. 配向性コラーゲン足場材料によってヒトiPSC-骨芽細胞の配向性が接着班を通じて強く配向化される現象を報告した論文がInternational Journal of Molecular Sciencesに受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。

    Ryosuke Ozasa#, Aira Matsugaki#, Tadaaki Matsuzaka, Takuya Ishimoto, Yun Hui-suk, Takayoshi Nakano*:
    Superior alignment of human iPSC-osteoblasts associated with focal adhesion formation stimulated by oriented collagen scaffold,
    International Journal of Molecular Sciences, (2021), in press.
    #These authors contributed equally to this work.
    *Corresponding author

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  14. 中野研が事務局を務める日本チタン学会の教育講座に関する案内が日刊工業新聞朝刊に掲載されました。

    基礎・応用教育オンライン講演 (日刊工業新聞、2021年6月7日、朝刊、17面、(科学技術))

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  15. 中野先生が(一社)粉体粉末冶金協会研究功績賞を受賞しました。授賞式はオンラインで行われました。

    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、
    (一社)粉体粉末冶金協会研究功績賞、2021年6月3日、(一社)粉体粉末冶金協会

    粉体粉末冶金協会研究功績賞2-210603.jpgのサムネイル画像

    オンライン授賞式の様子

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  16. Crystals誌(MDPI)にAgを添加した欠損アパタイトの抗菌性と骨芽細胞の接着性に関する論文が受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。

    Ozkan Gokcekaya, Celaletdin Ergun*, Thomas J. Webster, Abdurrahman Bahadir, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano:
    Effect of precursor deficiency induced Ca/P ratio on antibacterial and osteoblast adhesion properties of Ag-incorporated hydroxyapatite: Reducing Ag toxicity,
    Materials, (2021), in press.
    *: Corresponding author

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  17. 「まてりあ(6月号)」に中野先生の公益社団法人 日本金属学会 第70代会長就任のご挨拶が掲載されました。2021年4月23日に就任し、任期は2年間です。

    中野貴由:
    会長就任のご挨拶,
    まてりあ, 60 [6], (2021), pp.333-334.

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    HPでの閲覧はこちらから

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  18. 中野研が中心的に開発に携わった脊椎固定用デバイス「UNIOS(ユニオス)PLスペーサー」がPMDA承認(2021年4月9日)、保険収載(2021年6月1日)され、帝人ナカシマメディカル(株)より販売予定です。

    ◎開発した脊椎固定用デバイスについて(帝人(株)資料の一部抜粋)

    (1)本デバイスは、椎体骨とのより良い癒合と早期の固定を得るため、椎体骨との接触面に3Dプリンタによる金属加工技術(三次元金属積層造形法)を用いた特殊な微細構造をデザインしているのが徴です。これにより、デバイスの表面および内部での骨形成と同時に骨配向化が誘導(*1)されるため、自家骨を粉砕してケージ内に充填するなどの処置を行わずに優れた骨癒合を得ることが期待できます。

    (2)最大の特徴である微細構造は、大阪大学大学院工学研究科の中野貴由教授が提唱する「骨組織の配向性に着目した骨質評価指標(骨健全性指標)」(*2)に基づき、骨配向化の誘導を実現する三次元構造として設計されました。また、北海道医療センターの統括診療部長である伊東学先生による臨床学的知見に基づくアドバイスのもと、動物実験を含む非臨床試験による有効性評価データの蓄積やデザインの改良を積み重ね、「UNIOS PLスペーサー」の製品化に至りました。

    (*1)健常な骨組織を構成するコラーゲンおよびハイドロキシアパタイトは、荷重などに対して力学的機能を最大限に発揮できるよう特定の方向に配列されている(骨組織の配向性)。この構造を誘導することで健常な骨の構造を再現し、力学的な機能を高めることが期待できる。
    (*2)骨組織の配向性を評価することで骨組織の健全性の指標とする考え方。大阪大学の中野教授らが、骨密度評価と並ぶ骨質の評価手法の一つとして提唱している。

    UNIOSーPLスペーサー210602.JPG

     

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  19. 電子ビーム金属3Dプリンティングにより造形されたβ相を含むγ-TiAl金属間化合物に関する特異な組織と力学研究に関する研究が、Additive Manufacturing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, Hajime Kawabata, Tatsuhiro Hayashi, Hiroyuki Y. Yasuda*, Hirotoyo Nakashima, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano:
    Peculiar microstructural evolution and tensile properties of β-containing γ-TiAl alloys fabricated by electron beam melting,
    Additive Manufacturing, (2021), in press.

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  20. Additive Manufacturing誌(Elsevier)にステンレス鋼(SUS316L)の金属3Dプリンティングによる耐腐食性の向上は組織やそれに関連する粒界周囲の転位密度に影響を受けないことを示した論文がオープンアクセス論文として掲載されました。

    Yusuke Tsutsumi*, Takuya Ishimoto, Tastuya Oishi, Tomoyo Manaka, Peng Chen, Maki Ashida, Kotaro Doi, Hideki Katayama, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
    Crystallographic texture- and grain boundary density-independent improvement of corrosion resistance in austenitic 316L stainless steel fabricated via laser powder bed fusion,
    Additive manufacturing, (2021), 45, 102066; 1-9.
    https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102066
    *: Corresponding author

    論文はこちらから

    Abstract
    Improvement of corrosion resistance of austenitic 316 L stainless steel via laser powder bed fusion (LPBF) is currently a prominent research topic; however, the effects of crystallographic texture and the related grain boundary density on the corrosion resistance of LPBF-fabricated parts have not been elucidated. For biomedical applications, crystallographic texture control from a single crystalline-like to randomly oriented polycrystalline microstructure is highly attractive for optimizing the mechanical properties (particularly the Young’s modulus) of implants. An investigation of the impacts of crystallographic planes and grain boundaries exposed to the biological environment on corrosion behavior is necessary. 316 L stainless steels with different crystallographic textures and grain boundary densities were successfully fabricated via LPBF. The corrosion resistances of the LPBF-fabricated specimens were comprehensively assessed by anodic polarization, dissolution, and crevice corrosion repassivation tests. The LPBF-fabricated specimens showed extremely high pitting potentials in the physiological saline compared with the commercially available counterparts, and importantly, excellent pitting corrosion resistance was observed irrespective of the crystallographic planes and grain boundary density exposed. Moreover, the LPBF-fabricated specimens did not show metastable pitting corrosion even in an accelerated test using an acid solution. The repassivation behavior of the specimens was not affected by LPBF. Such a drastic improvement in the corrosion resistances of the LPBF-fabricated specimens might be attributed to suppression of inclusion coarsening owing to the rapid cooling rate during solidification in LPBF. By using LPBF, the desired crystallographic texture can be introduced based on the desired mechanical properties without concern for corrosiveness.

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  21. 日本チタン学会と日本チタン協会共催の教育講演に関する告知記事が、日刊産業新聞に掲載されました。

    日本チタン学会と日本チタン協会共催で6月18日(金)に行われる教育講演に関する告知記事が日刊産業新聞に掲載されました。
    中野先生と石本先生は当学会の理事を務めています。

    210527_Nikkansangyo.jpg

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  22. 阪大歯学研究科林美加子教授との共同研究の成果が、Dental Materials Journalにオープンアクセス論文として掲載されました。

    Kyoko Yagi, Reo Uemura, Hiroko Yamamoto, Takuya Ishimoto, Katsuaki Naito, Shousaku Itoh, Yasuhiro Matsuda, Katsushi Okuyama, Takayoshi Nakano, Mikako Hayashi:
    In-air micro-proton-induced X-ray/gamma-ray emission analysis of the acid resistance of root dentin after applying fluoride-containing materials incorporating calcium,
    Dental Materials Journal, (2021), online.
    https://doi.org/10.4012/dmj.2020-273

    論文はこちらから
    PDFこちらから

    Abstract
    This study employed an in-air micro-proton-induced X-ray/gamma-ray emission system to assess the effectiveness of fluoride-containing materials (FCMs) incorporating calcium in preventing root caries. Dentin surfaces of human third molars were coated with one of three FCMs: fluoride-releasing glass-ionomer cement (F7) and experimental materials in which half (P1) or all (P2) of the strontium in F7 was replaced with calcium. Dentin without FCM coating served as the control. Specimens were immersed in saline at 37°C for 1 month, sectioned, and then demineralized. Calcium loss after demineralization was lower in the Ca-substituted groups than in the Ca-unsubstituted groups (p<0.05). Calcium loss was negatively correlated with fluoride uptake (p<0.01). In the F7, P1, and P2 groups, the retraction of the dentin surface was significantly suppressed as compared with the control group. FCMs incorporating calcium improved the acid resistance of root dentin and could help prevent root caries.

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  23. Additive Manufacturing誌(Elsevier)にステンレス鋼(SUS316L)の金属3Dプリンティングによる耐腐食性の向上は組織やそれに関連する粒界周囲の転位密度に影響を受けないことを示した論文が受理され、オープンアクセス論文として掲載される予定です。

    Yusuke Tsutsumi*, Takuya Ishimoto, Tastuya Oishi, Tomoyo Manaka, Peng Chen, Maki Ashida, Kotaro Doi, Hideki Katayama, Takao Hanawa, Takayoshi Nakano*:
    Crystallographic texture- and grain boundary density-independent improvement of corrosion resistance in austenitic 316L stainless steel fabricated via laser powder bed fusion,
    Additive manufacturing, (2021), in press.
    *: Corresponding author

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  24. オステオサイトラクナの形状と配列が骨配向性を決定する要素であることを定量的に示した論文が、Calcified Tissue International誌にオープンアクセスとして掲載されました。岡山大上岡教授との共同研究です。

    Takuya Ishimoto, Keita Kawahara, Aira Matsugaki, Hiroshi Kamioka, Takayoshi Nakano*:
    Quantitative Evaluation of Osteocyte Morphology and Bone Anisotropic Extracellular Matrix in Rat Femur,
    Calcified Tissue International, (2021), online.
    https://doi.org/10.1007/s00223-021-00852-1

    論文はこちらから
    PDFこちらから

    Abstract
    Osteocytes are believed to play a crucial role in mechanosensation and mechanotransduction which are important for maintenance of mechanical integrity of bone. Recent investigations have revealed that the preferential orientation of bone extracellular matrix (ECM) mainly composed of collagen fibers and apatite crystallites is one of the important determinants of bone mechanical integrity. However, the relationship between osteocytes and ECM orientation remains unclear. In this study, the association between ECM orientation and anisotropy in the osteocyte lacuno-canalicular system, which is thought to be optimized along with the mechanical stimuli, was investigated using male rat femur. The degree of ECM orientation along the femur longitudinal axis was significantly and positively correlated with the anisotropic features of the osteocyte lacunae and canaliculi. At the femur middiaphysis, there are the osteocytes with lacunae that highly aligned along the bone long axis (principal stress direction) and canaliculi that preferentially extended perpendicular to the bone long axis, and the highest degree of apatite c-axis orientation along the bone long axis was shown. Based on these data, we propose a model in which osteocytes can change their lacuno-canalicular architecture depending on the mechanical environment so that they can become more susceptible to mechanical stim

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  25. 中野研HPが32万件ヒットしました!!

    中野研HPが32万件ヒットしました!!

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  26. Journal of Materials and Performanceに論文が掲載されました。

    Qiang Li*, Hao Sun, Junjie Li, Xufeng Yuan, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi*, Takayoshi Nakano:
    Influence of Sintering Temperature on Mechanical Properties of Ti-Nb-Zr-Fe Alloys Prepared by Spark Plasma Sintering,
    Journal of Materials and Performance, (2021), .
    https://doi.org/10.1007/s11665-021-05804-2

    論文はこちらから

    Abstract
    Ti-15Nb-25Zr-(0, 4, 8)Fe (mol.%) alloys were prepared via spark plasma sintering (SPS) for 10 min at 800, 1000, and 1200 °C to study the effect of sintering temperatures and Fe content on the mechanical properties of alloys. The main phase of the alloys sintered at 800 °C is α phase. When the temperature is increased to 1000 and 1200 °C, the alloys are mainly β phase. Raising the sintering temperature can promote the diffusion of elements. Therefore, high strength and high plasticity are obtained in the alloys sintered at high temperature. The compressive strength of Ti-15Nb-25Zr sintered at 1200 °C is 1604 MPa, and the fracture strain is around 35%. The strength and plasticity are influenced by the complex effects of elemental diffusion, grain boundary and solid-solution strengthening. Adding Fe can improve the diffusion of elements, promote the formation of β grains and supply solid-solution strengthening effect. As the sintering temperature is increased, the compressive strength of Ti-15Nb-25Zr-4Fe shows an increasing trend and the plasticity is almost not changed. The Fe content is excessive in Ti-15Nb-25Zr-8Fe, which leads to some disadvantages including intermetallic compounds formation and grain boundary coarsening. The mechanical properties of Ti-15Nb-25Zr-8Fe are not always better than those of Ti-15Nb-25Zr-4Fe. The compressive strength of Ti-15Nb-25Zr-8Fe shows an increasing trend and the plasticity firstly increases and then decreases when the temperature is raised from 800 up to 1200 °C. Although the sintering time of SPS is short, Ti-15Nb-25Zr-(4, 8)Fe sintered at 1000 °C and Ti-15Nb-25Zr-(0, 4)Fe sintered at 1200 °C show good combination of strength and plasticity.

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  27. Additive Manufacturing誌に金属AMにより結晶学的方位関係が形成されるメカニズムと安定性、さらには単結晶の種付の可能性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。

    Takuya Ishimotoǂ, Koji Hagiharaǂ, Kenta Hisamoto, Takayoshi Nakano*:
    Stability of crystallographic texture in laser powder bed fusion: Understanding the competition of crystal growth using a single crystalline seed,
    Additive Manufacturing, 43, (2021), 102004; 1-11.
    https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102004
    ǂ These authors contributed equally to this work.

    論文はこちらから

    Abstract
    In metal additive manufacturing, crystallographic orientation control is a promising method for tailoring the functions of metallic parts. However, despite its importance in the fabrication of texture-controlled functional parts, the stability of the crystallographic texture is not widely discussed. Herein, the crystallographic texture stability under laser powder bed fusion was investigated. Two methodologies were employed. One is that a laser scanning strategy was alternately changed for a specific number of layers. The other is a “seeding” experiment in which single-crystalline substrates with controlled crystallographic orientations in the building (z-) direction and the xy-plane (perpendicular to the building direction) were used as the starting substrate. The transient zone width, where the crystallographic orientation was inherited from the layer beneath, was analyzed to evaluate the texture stability. The crystallographic direction of the seed within the xy-plane, rather than the building direction, determined the transient zone width, i.e., the texture stability. In particular, the texture in the newly deposited portion was stable when the laser scanning direction matched the <100> orientation in the underneath layer, otherwise the crystal orientation switched rapidly, such that the <100> orientation was parallel to the scanning direction. Interestingly, the crystallographic orientation along the building direction in the underneath layer hardly impacted the stability of the texture. Therefore, for the first time, it has been clarified that the <100> orientation in the scanning direction, rather than the building direction, was preferentially stabilized, whereas the orientation in the other directions secondary stabilized.

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  28. AMで造形したβ型チタン合金の残留ひずみによる格子変形の発見に関する論文がScripta Materialiaにオープンアクセス論文として掲載されました。

    Aya Takase*, Takuya Ishimoto, Ryoya Suganuma, Takayoshi 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; 1-6.
    https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113953

    論文はこちらから

    Abstract
    A peculiar lattice distortion in a selective laser melting (SLM)-manufactured unstable β-type Ti-15Mo-5Zr-3Al was observed for the first time, through high-precision X-ray diffraction (XRD) analyses. After SLM, Ti-15Mo-5Zr-3Al exhibited a body-centered-tetragonal structure instead of a body-centered-cubic structure; the c-axis was 0.63% shorter than the a-axis. The XRD analyses also revealed tensile residual stresses of 210 ± 12 MPa at the specimen surface. A numerical simulation indicated rapid cooling during the SLM, which could have caused the residual stresses. A comparison of the partially stress-released SLM specimen and an electron beam melting-manufactured specimen with negligible residual stress suggested that the residual stress caused by the rapid cooling in SLM induced the lattice distortion. This finding is not consistent with the previous understanding that residual stress changes the lattice parameter without lattice distortion. This study provides new insight into lattice distortion generated by a combination of SLM-specific ultrarapid cooling and unstable phases.

     

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  29. 聴覚骨芽細胞の発見と骨密度・アパタイト配向性を通じての機能化に関する慶応大医学部らとの共同研究論文が、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。

    Yukiko Kuroda, Katsuhiro Kawaai, Naoya Hatano, Yanlin Wu, Hidekazu Takano, Atsushi Momose, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Paul Roschger, Stéphane Blouin, Koichi Matsuo*:
    Hypermineralization of hearing-related bones by a specific osteoblast subtype,
    Journal of Bone and Mineral Research, (2021)
    https://doi.org/10.1002/jbmr.4320

    論文はこちらから

    Abstract
    Auditory ossicles in the middle ear and bony labyrinth of the inner ear are highly mineralized in adult mammals. Cellular mechanisms underlying formation of dense bone during development are unknown. Here, we found that osteoblast‐like cells synthesizing highly mineralized hearing‐related bones produce both type I and type II collagens as the bone matrix, while conventional osteoblasts and chondrocytes primarily produce type I and type II collagens, respectively. Furthermore, these osteoblast‐like cells were not labeled in a “conventional osteoblast”‐specific green fluorescent protein (GFP) mouse line. Type II collagen‐producing osteoblast‐like cells were not chondrocytes as they express osteocalcin, localize along alizarin‐labeled osteoid, and form osteocyte lacunae and canaliculi, as do conventional osteoblasts. Auditory ossicles and the bony labyrinth exhibit not only higher bone matrix mineralization but a higher degree of apatite orientation than do long bones. Therefore, we conclude that these type II collagen‐producing hypermineralizing osteoblasts (termed here auditory osteoblasts) represent a new osteoblast subtype.

     

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  30. 日刊工業新聞の一面のトップ記事として、SIP「マテリアル革命」での成果である金属積層造形法によるNi基超合金の組織制御と強化に関する記事が掲載されました。

    ニッケル基合金を高強度化 阪大 耐熱素材で脱酸素貢献 金属3Dプリンター活用(日刊工業新聞朝刊、2021年5月4日、1面トップ記事)

    電子版はこちらから


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  31. 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受理され、オープンアクセスとして掲載されます。

    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, (2021), in press.

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  32. 「チタンの基礎・応用に関する教育講座」の開催のご案内(2021年6月18日Web開催・有料)」を行います。奮ってご参加ください。

    チタンに興味のある研究者・技術者のみなさま


    日本チタン学会*1)は2021年4月20日に設立され、日本チタン協会産学連携委員会との強固な連携の下で活動をスタートしました。
    その活動の一環として、日本チタン学会・日本チタン協会産学連携委員会の共同主催として2021年度第1回WEB教育講演「チタンの基礎に関する教育講座」(有料)を開催いたします。
    チタン研究者・技術者のみならず材料一般の教育的な内容や金属Additive Manufacturing(3Dプリンタ)の最先端技術を4名の講師の先生方によりわかりやすく解説します。
    チタンならびにチタン合金に興味をお持ちの広く一般の皆様、さらには大学・企業の研究者・技術者の教育ならびに情報収集の手段として、ご活用いただけますと幸いです。
    奮ってご参加の申し込みをお願い申し上げます。

    *1【日本チタン学会の設立趣旨】日本チタン学会は、チタン及びその合金(以下チタン)に関する学理及び応用についての研究発表及び会員相互間の交流等を行うことにより、チタンの研究・開発と産学連携の促進を図り、我が国の学術の発展に寄与することを目的とする。設立当初は、日本チタン協会の産学連携委員会とともに、年に2度を目安に教育講演(基礎編・応用編)、チタン学会講演大会、などの各種行事を共同主催にて開催する。

    ★★★2021年度第1回WEB教育講演「チタンの基礎に関する教育講座」-----------------
    日  時:2021年6月18日(金)13:00〜17:00
    開催形式:Web形式(WebEx)
    参加費:有料(一般(企業・大学・研究所など)10,000円/人, 学生:3.000円/人, 日本チタン協会に加入の企業としての団体参加:30.000円/企業(1回線, 人数制限なし))
    ※2021年6月を目途に申込者に支払い口座をお知らせします。
    ※振込手数料は各自でご負担ください。
    参加方法:6月14日の週に申込者にURLをお知らせいたします。
    ---------------------------------------------------------------------------------------------

    ◆参加登録はこちら(Google フォーム)
    https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdvoOZahRx9SIU2-bL84IAR5lNowHClRO65Rq52SISRIEBmew/viewform

    ※申込期日は2021年5月31日(月)。ただし期日後も受付けます.
    ※団体参加の方は、代表者の情報を登録して下さい。
    ※Googleを使用できない方は、下記の情報を記入のうえtitan@mat.eng.osaka-u.ac.jpまでご連絡下さい。

    ------------------------参加登録フォーム(メール用)------------------------
    参加者情報(一般(企業・大学・研究所など), 学生 or 日本チタン協会に加入の企業としての団体参加としての団体参加(1回線、人数制限なし))
    お名前
    所属
    メールアドレス
    電話番号
    参加費の支払いについて(6月14日(月)までの支払い可能 or 不可能(公費支払い等))
    -------------------------------------------------------------------------------

    お問い合わせ先:
    titan@mat.eng.osaka-u.ac.jp (日本チタン学会事務局 石本 卓也, 中野 貴由)
    kinoshita@titan-japan.com ((一社)日本チタン協会事務局 木下 和宏, 三木 基)

    詳細はこちらから

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  33. 中野先生が、公益社団法人 日本金属学会の第70代会長に就任しました。任期は2年間です。

    中野先生が、公益社団法人 日本金属学会の第70代会長に就任しました。任期は2年間です。

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  34. スマートプロセス学会論文賞に内定いたしました。授賞式は2021年11月15日(月)に開催される学術講演会にて行われます。

    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」に対して、
    2021年度スマートプロセス学会論文賞、2021年11月15日、スマートプロセス学会学術講演会.

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  35. スマートプロセス学会誌に解説が受理されました。

    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、(2021), in press.

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  36. Acta Materialia誌にレーザ金属3DプリンティングによりInconel718で自由自在に形成される特異な組織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。

    Ozkan Gokcekaya#, Takuya Ishimoto#, Shinya Hibino, Jumpei Yasutomi, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano*:
    Unique crystallographic texture formation in Inconel 718 by laser powder bed fusion and its effect on mechanical anisotropy,
    Acta Materialia, 212, (2021), 116876; 1-12..
    https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116876
    #: The authors equally contribute to this article.

    論文はこちらから

    Abstract

    Additive manufacturing offers an exclusive way of anisotropic microstructure control with a high degree of freedom regarding variation in process parameters. This study demonstrates a unique texture formation in Inconel 718 (IN718) using a bidirectional laser scan in a laser powder bed fusion (LPBF) process for tailoring the mechanical properties. We developed three distinctive textures in IN718 using LPBF: a single-crystal-like microstructure (SCM) with a <110> orientation in the build direction (BD), crystallographic lamellar microstructure (CLM) with a <110>-oriented main layer and <100>-oriented sub-layer in the BD, and polycrystalline with a weak orientation. The microstructure observations and finite element simulations showed that the texture evolution of the SCM and CLM was dominated by the melt-pool shape and related heat-flow direction. The specimen with CLM exhibited a simultaneous improvement in strength and ductility owing to the stress-transfer coefficient between the <110>-oriented main and <100>-oriented sub-grains, showing superior mechanical properties compared to cast-IN718. This behavior is largely attributed to the presence of the boundary between the main and sub-layers (crystallographic grain boundary) lying parallel to the BD uniquely formed under the LPBF process. Furthermore, the strength–ductility balance of the part with the CLM can be controlled by changing the stress-transfer coefficient and the Schmidt factor through an alteration of the loading axis. Control of the crystallographic texture, including the CLM formation, is beneficial for tailoring and improving the mechanical performance of the structural materials, which can be a promising methodology

    Keywords
    Laser powder bed fusion, Inconel 718, Crystallographic texture, Lamellae, Mechanical anisotropy

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  37. 本日の日刊工業新聞3面に、日本チタン学会発足(発足日:2021.04.20)に関する記事が掲載されました。

    4/20付で、国内初のチタンに特化した「日本チタン学会」が設立されます。会長には、大阪大学特任教授の新家光雄先生が就任します。日本チタン協会との連携の下、講演大会や教育講演を実施し、教育・学術交流の場の提供と産学連携の促進を目的としています。中野先生、石本先生が理事に就任します。さらに、中野研が事務局を担い、事務局長を中野先生が、副事務局長を石本先生が担います。

    電子版はこちら

    日刊工業新聞_20210420.jpg

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  38. 東京歯科大との共同研究として、ボツリヌス菌による骨質の変化に関する論文がオープンアクセスとして、Journal of Hard Tissue Biologyに掲載されました。

    Gaku Kusaba, Satoru Matsunaga, Kei Kitamura, Masaaki Kasahara, Yoshiaki Shimoo, Shinichi Abe, Takayoshi Nakano, Takuya Ishimoto, Atsuhiko Hikita, Kunihiko Nojima, Yasushi Nishii:
    Micro/nanostructural Characteristic Changes in the Mandibles of Rats after Injection of Botulinum Neurotoxin, Journal of Hard Tissue Biology, 30(2), (2021), 183-192.
    DOI: 10.2485/jhtb.30.183

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    Abstract
    Our objective was to perform a quantitative evaluation of changes in the micro/nanostructural characteristics of entheses in rats with reduced masticatory muscle functional pressure, with the aim of elucidating the mechanism whereby masticatory muscle functional pressure contributes to growth and development of the mandible from a biomechanical perspective. Male Wister rats aged 4, 11, 18 and 25 weeks were divided into a Botox group injected with a botulinum toxin serotype A formulation to reduce muscle function (BTX) and a control group (CTRL). They were euthanized 6 weeks later and bone quality at the masseter insertion at the mandibular was analyzed. In the BTX group, the number of fibrous chondrocytes at entheses was significantly lower than in the CTRL group at all ages. The diameter of collagen fiber bundles in rats in the BTX group injected with BoNT/A during their growth phase was significantly smaller than that of rats in the CTRL group. In the mandibles of rats in the CTRL group the preferential alignment was consistent with the orientations of the muscle and tendon, but in growing rats treated with BTX, it was less closely aligned with the orientations of the muscle and tendon.

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  39. Materials Transactions誌にAMでの組織制御シミュレーションの論文がオープンアクセスとして公開されました。

    Jun Kubo, Yuichiro Koizumi, Takuya Ishimoto and Takayoshi Nakano:
    Modified Cellular Automaton Simulation of Metal Additive Manufacturing,
    Materials Transactions, 62 (6), (2021), 864-870.

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    Abstract
    Metal additive manufacturing (AM) technologies are attracting attentions not only as a fabrication process of complicated three-dimensional parts but also as microstructure controlling processes. In powder bed fusion (PBF)-type AM, crystallographic texture can be controlled by scanning strategies of energy beam. To optimize microstructures, computer simulations for predicting microstructures play very important roles. In this work, we have developed simulation programs to explain the mechanism of the crystal orientation control. First, we simulated the shape of melt pool by analyzing the heat transfer using apparent heat conductivity when the penetration of laser beam through keyholes was taken into consideration because of the evaporation and accompanying convections. It was assumed that the primary crystal growth direction can be determined by the temperature gradient, and the crystals grow keeping the growth direction as generally recognized. The shapes of simulated melt pools agree well with experimental observations. The modified cellular automaton simulations successfully reproduced two typical textures with different preferential orientations along the building directions of 〈100〉 and 〈110〉 when the bidirectional scanning with and without a rotation of 90°, respectively, was accomplished between the layers.

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  40. オステオサイトラクナの応力感受機能と関連する異方性形状と異方性細胞外基質のと関係を解明した論文が岡山大学医歯薬総合の上岡先生との共同研究論文としてCalcified Tissue Internationalに受理され、オープンアクセスとして掲載予定です。

    Takuya Ishimoto, Keita Kawahara, Aira Matsugaki, Hiroshi Kamioka, Takayoshi Nakano*:
    Quantitative evaluation of osteocyte morphology and bone anisotropic extracellular matrix in rat femur,
    Calcified Tissue International, (2021), in press.

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  41. Materials Transactions誌にCuを利用したTi合金の抗菌効果に関する論文が受理されました。

    Qiang Li, Jinshuai Yang, Junjie Li, Ran Zhang, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Takayoshi Nakano:
    Antibacterial Cu-doped calcium phosphate coating on pure titanium,
    Materials Transactions, (2021) in press.

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  42. Wear誌(Elsevier)にオープンアクセス論文として、生体用Co-Cr-Mo合金単結晶の摩耗特性改善のメカニズムに関する研究がオープンアクセスとして掲載されました。

    Takayoshi Nakano*, Koji Hagihara, Ana R. Ribeiro, Yusuke Fujii, Tsubasa Todo, Ryo Fukushima, Luís Augusto Rocha:Orientation dependence of the wear resistance in the Co–Cr–Mo single crystal,
    Wear 478-479 (2021) 203758.
    https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203758

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    Abstract
    This is the report clarifying the orientation dependence of the wear behavior of Co–Cr–Mo alloy. The wear resistance of the Co–Cr–Mo alloy with face-centered cubic (fcc) structure was found to be higher on the planes in order of {110}, {001} and {111}. Quantitatively, the wear resistance on {110} is 1.5 times larger than that on {111}. The tendency showed in coincident with the orientation dependence of the surface hardness, as empirically suggested. However, we additionally found in the observation of the worn surface in the fcc-single crystals that the volume fraction of the hexagonal close-packed (hcp)-phase, which was formed as the strain-induced martensite during the wear test, was larger in the same order of the wear resistance. The variation in formation frequency of the hcp-phase during the wear test can be explained by focusing on the Schmid factor along the resultant direction of the applied stress and the friction stress. On the {111} surface where the Schmid factor for the strain-induced ε-martensite formation is small, homogeneous deformation microstructure covered by it was not developed even after long-time wear, resulting in lower wear resistance. The results strongly suggest that not only the hardness, but the distribution of the ε-martensite is important to control the wear behavior of the Co–Cr alloys with the extremely low stacking fault energy, and it can be achieved by the crystal orientation control in the γ-phase.

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  43. Mg合金によるLPSO層の強化に対する新機構の解明がActa Materialiaにオープンアクセスとして掲載されました。

    Koji Hagihara*, Ryohei Ueyama, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
    Surprising increase in yield stress of Mg single crystal using long-period stacking ordered nanoplates,
    Acta Materialia, (2021), 116797.
    https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116797

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    Abstract
    Mg–Zn–Y ternary alloys containing the long-period stacking ordered (LPSO) phase exhibit superior mechanical properties. This is believed to be originating from the LPSO phase acting as the strengthening phase. However, we first clarify that the mechanical properties of the matrix Mg solid solution in the Mg/LPSO two-phase alloy are significantly different from those of pure Mg. The yield stress of a Mg99.2Zn0.2Y0.6 single crystal (matrix Mg solid solution) is almost the same as that of an LPSO single-phase alloy. This is ascribed to the formation of thin stacking-fault-like defects, named “LPSO nanoplate”. In Mg99.2Zn0.2Y0.6, kink-band formation is induced in the same manner as that in the LPSO phase in deformation, resulting in high strength accompanied with increased ductility. Our results suggest that the strengthening mechanism of the Mg/LPSO two-phase alloy must be reconsidered depending on the microstructure. Furthermore, the results suggest that new ultrahigh-strength Mg alloys, which have much lower Zn and Y contents but the mechanical properties are comparable or superior than the present Mg/LPSO two-phase alloys, are expected to be developed via the appropriate control of LPSO nanoplate microstructures.

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  44. スマートプロセス学会誌に解説が受理されました。

    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、(2021), in press.

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  45. Additive Manufacturing誌に金属AMにより結晶学的方位関係が形成されるメカニズムと安定性、さらには単結晶の種付の可能性に関する研究が受理されました。オープンアクセス論文として掲載される予定です。

    Takuya Ishimotoǂ, Koji Hagiharaǂ, Kenta Hisamoto, Takayoshi Nakano*:
    Stability of crystallographic texture in laser powder bed fusion: Understanding the competition of crystal growth using a single crystalline seed,
    Additive Manufacturing, (2021), in press.
    ǂ These authors contributed equally to this work.

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  46. 新4年生7名が配属され、新4年生、新M1学生さんの歓迎会をZoomで行いました。

    コロナ禍の影響でZoom歓迎会は昨年に引き続き2度目で、今年度も中野研恒例の新入生歓迎BBQは中止になりましたが、早くコロナ禍が収束してnew normalな時代を満喫したいものです。コロナにも負けず元気なB4学生7名が配属され、賑やかな中野研が戻ってきました。

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  47. 中野研に修士1年生5名が配属されました。

    中野研は昨年7名全員大学院の試験に合格したことから、定員の5名が残り、残りの2名が藤本研へ移動しました。それぞれの研究室で頑張りましょう!

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  48. Acta Materialia誌にレーザ金属3DプリンティングによりInconel718で自由自在に形成される特異な組織に関する論文が受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。

    Ozkan Gokcekaya#, Takuya Ishimoto#, Shinya Hibino, Jumpei Yasutomi, Takayuki Narushima, Takayoshi Nakano*: Unique crystallographic texture formation in Inconel 718 by laser powder bed fusion and its effect on mechanical anisotropy, Acta Materialia, (2021), in press.#: The authors equally contribute to this article.

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  49. 中国のグループとの共同研究がJournal of Materials and Performanceに受理されました。

    Qiang Li*, Hao Sun, Junjie Li, Xufeng Yuan, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi*, Takayoshi Nakano:
    Influence of Sintering Temperature on Mechanical Properties of Ti-Nb-Zr-Fe Alloys Prepared by Spark Plasma Sintering,
    Journal of Materials and Performance, (2021), in press.

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  50. CaO-SrO-P2O5-TiO2バイオガラスに関する論文が"Materials"誌(MDPI)にオープンアクセス論文として掲載されました。

    Sungho Lee*, Fukue Nagata, Katsuya Kato, Takayoshi Nakano, Toshihiro Kasuga:
    Structures and dissolution behaviors of quaternary CaO-SrO-P2O5-TiO2 glasses,
    Materials, 14 [7], (2021), 1736; 1-13.
    https://doi.org/10.3390/ma14071736

    論文はこちら
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    Abstract
    Calcium phosphate glasses have a high potential for use as biomaterials because their composition is similar to that of the mineral phase of bone. Phosphate glasses can dissolve completely in aqueous solution and can contain various elements owing to their acidity. Thus, the glass can be a candidate for therapeutic ion carriers. Recently, we focused on the effect of strontium ions for bone formation, which exhibited dual effects of stimulating bone formation and inhibiting bone resorption. However, large amounts of strontium ions may induce a cytotoxic effect, and there is a need to control their releasing amount. This work reports fundamental data for designing quaternary CaO-SrO-P2O5-TiO2 glasses with pyro- and meta-phosphate compositions to control strontium ion-releasing behavior. The glasses were prepared by substituting CaO by SrO using the melt-quenching method. The SrO/CaO mixed composition exhibited a mixed cation effect on the glassification degree and ion-releasing behavior, which showed non-linear properties with mixed cation compositions of the glasses. Sr2+ ions have smaller field strength than Ca2+ ions, and the glass network structure may be weakened by the substitution of CaO by SrO. However, glassification degree and chemical durability of pyro- and meta-phosphate glasses increased with substituted all CaO by SrO. This is because titanium groups in the glasses are closely related to their glass network structure by SrO substitution. The P-O-Ti bonds in pyrophosphate glass series and TiO4 tetrahedra in metaphosphate glass series increased with substitution by SrO. The titanium groups in the glasses were crosslink and/or coordinate phosphate groups to improve glassification degree and chemical durability. Sr2+ ion releasing amount of pyrophosphate glasses with >83% SrO substitution was larger than 0.1 mM at day seven, an amount that reported enhanced bone formation by stimulation of osteogenic markers.

    Keywords: bioactive glass; phosphate glass; structure; dissolution behavior; strontium

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  51. 中野研とつながりが強く共同研究を実施している萩原幸司先生(マテリアル生産科学専攻准教授)、永瀬丈嗣先生(超高圧電子顕微鏡センター准教授)、多根正和先生(産業科学研究所准教授)が、それぞれ名古屋工業大、兵庫県立大、大阪市立大にて、教授に昇進されました。

    益々ご活躍ください。共同研究もよろしくお願いします!

    萩原幸司先生→名古屋工業大学 工学部物理工学科・工学研究科物理工学専攻 教授
    永瀬丈嗣先生→兵庫県立大学 工学部応用物質科学科・工学研究科物質系工学専攻 教授
    多根正和先生→大阪市立大学 大学院工学研究科 機械物理系専攻 教授

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  52. 矢口秘書が中野研での勤務5年となりましたので、教員から花束を、学生さんから記念品を贈りました。

    矢口秘書が中野研での勤務5年となりましたので、教員から花束を、学生さんから記念品を贈りました。
    これからもよろしくお願いいたします。

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  53. 中野研の中野加菜さんの工業会賞が阪大HPに掲載されました。

    詳細はこちら

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  54. 中野研の論文が骨形態計測学会誌にオープンアクセス掲載されました。

    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、(2021), 31, 45-51.

    論文はこちら

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  55. 3月25日の日刊工業新聞に中野先生のコラム記事が掲載されました。

    「送迎会もウェブ」
    日刊工業新聞、2021年3月25日、朝刊、27面(科学技術・大学)

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  56. 卒業式が行われました。

    本日、卒業式が行われました。
    中野研の学部学生さん7名は進学し、修士学生さん6名が巣立ちます。
    コロナ禍に負けず立派な研究成果を挙げた皆さんなら、社会でも飛躍できると確信しています。

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  57. 中野先生が(一社)粉体粉末冶金協会より、2021年6月3日に研究功績賞を受賞することが内定しました。

    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、
    (一社)粉体粉末冶金協会研究功績賞、2021年6月3日、(一社)粉体粉末冶金協会

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  58. 毎年恒例の中野研の追いコンが開催されました。

    例年よりも1か月遅くなりましたが、中野研恒例の追いコンを実施しました。
    卒業生には、皆からのメッセージや思い出の写真の入った手作りのアルバムとプレゼントが贈呈されました。
    門出を祝うとともに寂しさも感じる行事でしたが、盛大に開催することができました。
    卒業生の皆様には今後ともご活躍を期待しておりますし、気軽に立ち寄ってもらえたらと思います。
    伊藤くん、菅沼くん、竹花くん、藤當くん、中野さん、中村くん
    本当にお疲れ様でした。

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  59. 大陽日酸(株)との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。

    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、(2021), in press.

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  60. 本日の日刊工業新聞21面にがん転移による骨微細構造破綻のメカニズムに関する記事が掲載されました。

    がん骨転移 微細構造破綻、阪大が解明 骨折リスク上昇 標的分子 提示に道
    日刊工業新聞、2021年3月22日、朝刊、21面(科学技術・大学)
    電子版はこちら

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  61. CaO-SrO-P2O5-TiO2バイオガラスに関する論文が"Materials"誌(MDPI)受理され、オープンアクセスとして掲載されます。

    Sungho Lee*, Fukue Nagata, Katsuya Kato, Takayoshi Nakano, Toshihiro Kasuga:
    Structures and dissolution behaviors of quaternary CaO-SrO-P2O5-TiO2 glasses,
    Materials, (2021), in press.

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  62. 中野研メンバーが日本金属学会2021年秋期講演(第168回)大会(オンライン開催)に参加しました。

    増本量賞受賞講演
    ○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、  

    基調講演
    ○中野貴由:生体用ハイエントロピー合金(BioHEA)の創製とAdditive Manufacturing、

     
    口頭発表
    ○石本卓也、菅沼諒耶、中野貴由:
    熱拡散シミュレーションを用いた金属AMにおける組織形成挙動の解析

    ○松垣あいら、中野貴由:
    骨機能化誘導のための表界面構造制御による細胞・基質配向化機序

    ○小笹良輔、佐々木恭平、中野貴由:
    アテローム性動脈硬化における骨力学機能の低下

    ○土谷博昭、上村悠華、石本卓也、中野貴由、藤本慎司:
    レーザ積層造形法により形成したTi-15Mo-5Zr-3Al合金のアノード酸化

    ○前田拓海、小泉雄一郎、奥川将行、川端弘敏、中野貴由、石本卓也、木村恒太、孫 世海:
    付加製造用レーザービーム照射によるTi-15Mo-5Zr-3Al合金の溶融凝固の熱流体力学解析と組織

    ○當代光陽、川堀龍、永瀬丈嗣、中野貴由:
    bcc型TiNbTaZrMo BioHEAの力学特性向上に向けた合金設計

    ○趙 研、川端はじめ、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合金の微細組織および力学特性制御

    ○森田尚昂、石本卓也、木村恒太、中野貴由:
    SLMによる生体用β型Ti合金の力学機能の異方性機能設計

    ○王 雷、檜枝賢、奥川将行、川端弘敏、小泉雄一郎、中野貴由:
    Ti-6Al-4V/Cuマルチマテリアル粉末床への付加製造用電子ビーム照射による溶融凝固

    ○松本峻、松垣あいら、中野貴由:
    炎症性サイトカインによる骨芽細胞配列化への影響

    ○松坂匡晃、松垣あいら、中野貴由:
    オステオサイトの応力感受を起点とした骨芽細胞配列化機序の解明

    ポスター発表
    ○福島涼、石本卓也、松垣あいら、中野貴由:
    骨基質配向性と力学機能に及ぼすマグネシウムの影響

    ○越智侑七、加藤梨紗、當代光陽、永瀬丈嗣、中野貴由:
    合金粉末を必要としないTi-Nb超伝導材料のレーザ積層造形法

    ○黒田知暉、増山晴己、戸田佳明、松永哲也、伊藤 勉、渡邊 誠、小笹良輔、石本卓也、中野貴由、下条雅幸、御手洗容子:
    耐熱Ti合金三次元積層材の力学特性に対するミクロ組織の影響(優秀ポスター賞受賞)

    ○川堀龍、當代光陽、永瀬丈嗣、中野貴由:
    bcc型TiNbTaZrMo系ハイエントロピー合金へのB添加の影響

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  63. 帝人ナカシマメディカル(株)との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。

    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, (2021), in press.

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  64. 山陽特殊製鋼(株)、関西大学、神戸大学との共同研究の成果がスマートプロセス学会誌に受理されました。

    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, (2021), in press.

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  65. 松垣先生が、令和2年度日本材料学会生体・医療材料部門研究奨励賞を受賞することが内定いたしました。

    松垣あいら:
    「骨機能化の生物学的機序解明とそれに基づく骨配向化誘導材料の開発」、
    令和2年度日本材料学会生体・医療材料部門研究奨励賞

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  66. 中野先生が第27回日本金属学会増本量賞を受賞しました。

    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」に対して、
    第27回日本金属学会増本量賞2021年3月16日、(公社)日本金属学会

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  67. Materials Transactions誌にAMでの組織制御シミュレーションの論文が受理されました。

    Jun Kubo, Yuichiro Koizumi, Takuya Ishimoto and Takayoshi Nakano:
    Modified Cellular Automaton Simulation of Metal Additive Manufacturing,
    Materials Transactions, 62 (6), (2021), 864–870

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  68. スマート・アディティブ・マニュファクチャリング・セミナーで中野先生が「金属積層造形法による組織制御による造形体 の高機能化」という題名で教育講演を行いました。

    中野貴由:
    金属積層造形法による組織制御による造形体の高機能化、
    スマート・アディティブ・マニュファクチャリング・セミナー、大阪大学中ノ島センター、2021年3月12日14:40~16:10(教育講演)、(一社)スマートプロセス学会「アディティブ・マニュファクチャリング部会」

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  69. 中野先生がSmart MADE2021(The 2nd Global Forum on Smart Additive Manufacturing, Design & Evaluation)で基調講演を行いました。

    Takayoshi Nakano:
    Formation of Crystallographic Texture by Metal Powder Bed Fusion,
    Smart MADE2021(The 2nd Global Forum on Smart Additive Manufacturing, Design & Evaluation)10th-12th, March, 2021, WEB, 【Keynote presentation】.

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  70. 無機マテリアル学会誌に論文がオープンアクセス掲載されました。

    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、(2021), 28, 67-73.

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  71. 中野研の中野加菜さん(M2)が令和2年度大阪大学工業会賞に決定しました。

    中野加菜:
    令和2年度大阪大学工業会賞:「レーザ積層造形法を用いた生体用TiNbTaZrMoハイエントロピー合金(BioHEA)の創製と高機能性付与」に対して、
    2021年3月15日授賞式(センテラス3F:研究科長、副研究科長同席)、大阪大学工業会

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    授賞式後の集合写真

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  72. 神戸大学との共同研究がスマートプロセス学会誌に受理されました。

    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、(2021), in press

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  73. 萩原先生を中心にMg合金によるLPSO層の強化に対する新機構の解明がActa Materialiaに受理され、オープンアクセスとして掲載されます。

    Koji Hagihara*, Ryohei Ueyama, Michiaki Yamasaki, Yoshihito Kawamura, Takayoshi Nakano:
    Surprising increase in yield stress of Mg single crystal using long-period stacking ordered nanoplates,
    Acta Materialia, (2021), in press.

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  74. 第8回チタン研究者・技術者研究交流会(日本チタン協会主催)で中野先生が招待講演を行いました。

    中野貴由:
    チタン含有生体用ハイエントロピー合金(BioHEA)の設計と開発、
    2021年3月4日13時-18時30分(招待講演:16:25-16:55)、WEB開催

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  75. 中野先生がICOTOM19にて招待講演を行いました。

    T. Nakano:
    Formation of Crystallographic Texture by Additive Manufacturing,
    ICOTOM19 150 Additive manufacturing, 3月1日, on-line.

    詳細はこちら

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  76. スマートプロセス学会誌に高瀬さんの論文が受理されました。

    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、(2021), in press.

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  77. スマートプロセス学会誌に安田研を中心とした共同研究論文が受理されました。

    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、(2021)、in press.

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  78. Co-Cr-Mo単結晶の摩耗特性に関する論文が"Wear (Elsevier)"に受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。

    Takayoshi Nakano*, Koji Hagihara, Ana R Ribeiro, Yusuke Fujii, Tsubasa Todo, Ryo Fukushima, Luís Augusto Rocha:
    Orientation dependence of the wear resistance in the Co-Cr-Mo single crystal,
    Wear, (2021) in press.

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  79. 中野教授が第18回本多フロンティア賞の受賞者に内定しました。授賞式は5月28日学士会館(東京都千代田区神田錦町)にて行われる予定です。

    中野貴由:
    金属材料工学を駆使した骨基質配向化機構解明と制御法の確立、
    第18回本多フロンティア賞、2021年5月28日、(公社)本多記念会

    本多フロンティア賞:理工学特に金属材料などの無機材料、有機材料及びこれらの複合材料の3分野のいずれかの分野に関する研究を行い、学術面あるいは技術面において画期的な発見又は発明を行った者に対して贈られる記念賞。

    本多フロンティア賞についての詳細はこちら

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  80. 阪大整形外科との磁場を使った骨制御に関する共同研究の成果が"Bone Reports"誌にオープンアクセスとして掲載されました。

    Rintaro Okada, Kai Yamato, Minoru Kawakami, Joe Kodama, Junichi Kushioka, Daisuke Tateiwa , Yuichiro Ukon , Bal Zeynep, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Yoshikawa, Takashi Kaito*:
    Low magnetic field promotes recombinant human BMP-2-induced bone formation and influences orientation of trabeculae and bone marrow-derived stromal cells,
    Bone Reports, (2021), 100757; 1-.
    https://doi.org/10.1016/j.bonr.2021.100757

    論文はこちら
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    Abstract
    Effects of high magnetic fields [MFs, ≥ 1 T (T)] on osteoblastic differentiation and the orientation of cells or matrix proteins have been reported. However, the effect of low MFs (< 1 T) on the orientation of bone formation is not well known. This study was performed to verify the effects of low MFs on osteoblastic differentiation, bone formation, and orientation of both cells and newly formed bone. An apparatus was prepared with two magnets (190 mT) aligned in parallel to generate a parallel MF. In vitro, bone marrow-derived stromal cells of rats were used to assess the effects of low MFs on cell orientation, osteoblastic differentiation, and mineralization. A bone morphogenetic protein (BMP)-2-induced ectopic bone model was used to elucidate the effect of low MFs on microstructural indices, trabecula orientation, and the apatite c-axis orientation of newly formed bone. Low MFs resulted in an increased ratio of cells oriented perpendicular to the direction of the MF and promoted osteoblastic differentiation in vitro. Moreover, in vivo analysis demonstrated that low MFs promoted bone formation and changed the orientation of trabeculae and apatite crystal in a direction perpendicular to the MF. These changes led to an increase in the mechanical strength of rhBMP-2-induced bone. These results suggest that the application of low MFs has potential to facilitate the regeneration of bone with sufficient mechanical strength by controlling the orientation of newly formed bone.

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  81. Precision Medicine「Personal health record の利活用」(3月号)に当研究室の解説が掲載されました。

    松垣あいら、石本卓也、小笹良輔、池尾直子、中野貴由:
    パーソナル骨質医療実現のための骨コラーゲン/アパタイト配向性評価とその制御、
    Precision Medicine「Personal health record の利活用」, Vol. 4, 3月号, (2021),pp.59-68 (245-254).
    解説はこちら
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  82. Precision Medicine「Personal health record の利活用」(3月号)に当研究室の解説が掲載されます。

    松垣あいら、石本卓也、小笹良輔、池尾直子、中野貴由:
    パーソナル骨質医療実現のための骨コラーゲン/アパタイト配向性評価とその制御、
    Precision Medicine「Personal health record の利活用」, 3月号, (2021)、pp.59-68.

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  83. スマートプロセス学会誌に小泉研を中心とした共同研究論文が受理されました。

    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、(2021), in press.

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  84. 阪大整形外科との磁場を使った骨制御に関する共同研究の成果が"Bone Reports"誌に受理され、オープンアクセスされます。

    Rintaro Okada, Kai Yamato, Minoru Kawakami, Joe Kodama, Junichi Kushioka, Daisuke Tateiwa , Yuichiro Ukon , Bal Zeynep, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Hideki Yoshikawa, Takashi Kaito*:
    Low magnetic field promotes recombinant human BMP-2-induced bone formation and influences orientation of trabeculae and bone marrow-derived stromal cells,
    Bone Reports, (2021), in press.

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  85. 卒業論文発表会が開催されました。

    中野研の7名(GUPTA MRIDUL君・田中 健嗣君・西川 侑希君・細川 智哉君・益田 欣宗君・眞鍋 光喜君・三浦 涼靖君)が卒業論文の発表をしました。初めての研究室配属に加えて、コロナ禍で例年とは研究様式も異なっており、慣れない環境にて研究を続けてきましたが、皆さん素晴らしい発表と質疑応答をしました。発表会も緊急事態宣言下での開催ではあったものの、みんなでコロナ感染対策を行った中での対面で発表が行えました。B4の皆さん、お疲れ様でした。

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  86. Tissue Engineering誌に初期骨化過程に関する解説論文がオープンアクセスとして掲載されました。

    Emilio Satoshi Hara, Masahiko Okada, Noriyuki Nagaoka, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto*:
    Re-evaluation of initial bone mineralization from an engineering perspective,
    Tissue Engineering, Review Article-Part B, (2021), online.
    https://doi.org/10.1089/ten.TEB.2020.0352

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    Abstract
    Bone regeneration was one of the earliest fields to develop in the context of tissue regeneration, and currently, repair of small-sized bone defects has reached a high success rate. Future researches are expected to incorporate more advanced techniques towards achieving rapid bone repair and modulation of the regenerated bone quality. For these purposes, it is important to have a more integrative understanding of the mechanisms of bone formation and maturation from multiple perspectives and to incorporate these new concepts into the development and designing of novel materials and techniques for bone regeneration. This review focuses on the analysis of the earliest stages of bone tissue development from the biology, material science, and engineering perspectives for a more integrative understanding of bone formation and maturation, and for the development of novel biology-based engineering approaches for tissue synthesis in vitro. More specifically, the authors describe the systematic methodology that allowed the understanding of the different nucleation sites in intramembranous and endochondral ossification, the space-making process for mineral formation and growth, as well as the process of apatite crystal cluster growth in vivo in the presence of suppressing biomolecules.

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  87. 修士論文発表会が開催されました。

    中野研の6名(伊藤志将君・菅沼諒耶君・竹花諒君・藤當翼君・中野加菜さん・中村郁仁君)が修士論文の発表をしました。コロナ禍の中で例年とは異なる環境にて研究を続けてきましたが、全員が素晴らしい講演と質疑応答をし、有終の美を飾りました。発表会も緊急事態宣言下での開催でしたが、コロナ感染対策を行った中でのface to faceでの発表会でした。M2の皆さん、お疲れ様でした。

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    修士論文発表後の居室にて

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  88. 日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部材料物性工学談話会第2回講演会(学生講演会)(2021年2月4日開催)にてM1の福島涼君が優秀講演賞を受賞しました。

    ○福島涼:
    微量金属元素を起点とした骨力学制御機構の解明、
    優秀講演賞、日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部材料物性工学談話会第2回講演会、(2021)、2021年2月4日(WEB)

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  89. 引張変形が可能な新規BioHEAの作製に成功し、オープンアクセスとしてMaterials & Designに掲載されました。新たな実用化への展開が期待されます。

    Yuuka Iijima, Takeshi Nagase, Aira Matsugaki, Pan Wang, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano*:
    Design and development of Ti-Zr-Hf-Nb-Ta-Mo high-entropy Alloys for metallic biomaterials,
    Materials & Design, (2021), in press.
    https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109548

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    Abstract
    Applying empirical alloy parameters (including Mo equivalent), the predicted ground state diagram, and thermodynamic calculations, noble nonequiatomic Ti–Zr–Hf–Nb–Ta–Mo high-entropy alloys for metallic biomaterials (BioHEAs) were designed and newly developed. It is found that the Moeq and valence electron concentration (VEC) parameters are useful for alloy design involving BCC structure formation in bio medium-entropy alloys and BioHEAs. Finally, we find a Ti28.33Zr28.33Hf28.33Nb6.74Ta6.74Mo1.55 (at.%) BioHEA that exhibits biocompatibility comparable to that of CP–Ti, higher mechanical strength than CP–Ti, and an appreciable room-temperature tensile ductility. The current findings pave the way for new Ti–Zr–Hf–Nb–Ta–Mo BioHEAs development and are applicable for another BioHEA alloys system.

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  90. 中野先生がオンラインで開催される令和2年度第4回材料研究会にて講演を行います。

    中野先生がオンラインで開催される令和2年度第4回材料研究会にてハイエントロピー合金について講演を行います。 皆様のご参加をお待ちしております。

    中野貴由:
    ハイエントロピー合金の基礎とその生体材料としての合金開発、
    2021年2月25日 15:30-17:30、オンライン(Zoom)

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  91. 新たな生体用Ti-Zr-Hf-Nb-Ta-Moハイエントロピー合金の開発に関する研究が"Materials and Design"誌に受理されました。オープンアクセスとして掲載される予定です。

    Yuuka Iijima, Takeshi Nagase, Aira Matsugaki, Pan Wang, Kei Ameyama, Takayoshi Nakano:
    Design and development of Ti-Zr-Hf-Nb-Ta-Mo High-Entropy Alloys for Metallic Biomaterials,
    Materials and Design, (2021), in press.

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  92. 生体用Co-Cr-W-Niの力学特性改善のための組織制御に関する論文がMaterials Transactionsに掲載されました。

    Kosuke Ueki, Soh Yanagihara, Kyosuke Ueda, Masaaki Nakai, Takayoshi Nakano, 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, 62 [2], (2021), 229-238.

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    Abstract
    We investigated changes in the microstructure and mechanical properties of biomedical Co-20Cr-15W-10Ni alloys (mass%) containing 8 mass% Mn and 0-3 mass% Si due to hot forging, solution treatment, cold swaging, and static recrystallization. The η-phase (M6X-M12X type cubic structure, M: metallic elements, X: C and/or N, space group: Fd-3m (227)) and CoWSi type Laves phase (C14 MgZn2 type hexagonal structure, space group: P63/mmc (194)) were confirmed as precipitates in the as-cast and as-forged alloys. To the best of our knowledge, this is the first report that reveals the formation of CoWSi type Laves phase precipitates in Co-Cr-W-Ni-based alloys. The addition of Si promoted the formation of precipitates of both η-phase and CoWSi type Laves phase. The solution-treated 8Mn+(0, 1)Si-added alloys exhibited TWIP-like plastic deformation behavior with an increasing work-hardening rate during the early to middle stages of plastic deformation. This plastic deformation behavior is effective in achieving both the low yield stress and high strength required to develop a high-performance balloon-expandable stent. The 8Mn+2Si-added alloy retained the CoWSi type Laves phase even after solution treatment, such that the ductility decreased but the strength improved. Additions of Mn and Si are effective in improving the ductility and strength of the Co-Cr-W-Ni alloy, respectively.

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  93. Tissue Engineering誌に初期骨化過程に関する解説論文が受理されました。

    Emilio Satoshi Hara, Masahiko Okada, Noriyuki Nagaoka, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto:
    Re-evaluation of initial bone mineralization from an engineering perspective,
    Tissue Engineering, Review Article-Part B, (2021), in press.

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  94. 中野先生がBioHEAに関する招待講演を行いました。

    2021年1月29日(金)15:10-16:00
    Ti 含有生体用ハイエントロピー合金(BioHEA)の研究開発
    大阪大学 大学院工学研究科 マテリアル生産工学専攻 教授 中野 貴由氏
    (一社)日本鉄鋼協会 令和 2 年度チタンフォーラム第1回研究発表会
    良好な地球環境を継続的に維持するためのチタンとその合金の開発
    ~ チタン系ハイエントロピー合金の現状と展望 ~
    スケジュールはこちら

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  95. オートモーティブワールド(東京ビッグサイト)(1月20日~22日) で中野先生が講演を行いました。

    第11回クルマの軽量化技術展、軽量化革新フォーラム2021、ALT-2、3Dプリンティングが実現するクルマの新設計
    「金属Additive Manufacturingで開拓する原子配列制御の世界」
    大阪大学大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻 マテリアル科学コース 材料機能化プロセス工学講座 生体材料学領域 教授 中野 貴由:
    13:00~14:30(後半)、東京ビッグサイト

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  96. MDPIの"Biomolecules"(IF=4.082)に当研究室のガン(メラノーマ)骨転移の骨基質の形成と深く関与する骨芽細胞の乱れ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。

    Aira Matsugaki*, Yumi Kimura, Ryota Watanabe, Fumihito Nakamura, Ryo Takehana, Takayoshi Nakano*:
    Impaired alignment of bone matrix microstructure associated with disorganized osteoblast arrangement in malignant melanoma metastasis,
    Biomolecules, 11(2), (2021), 131: 1-9.
    https://doi.org/10.3390/biom11020131

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    Abstract
    Malignant melanoma favors spreading to bone, resulting in a weakened bone with a high fracture risk. Here, we revealed the disorganized alignment of apatite crystals in the bone matrix associated with the homing of cancer cells by developing an artificially controlled ex vivo melanoma bone metastasis model. The ex vivo metastasis model reflects the progressive melanoma cell activation in vivo, resulting in decreased bone mineral density and expression of MMP1-positive cells. Moreover, less organized intercellular connections were observed in the neighboring osteoblasts in metastasized bone, indicating the abnormal and randomized organization of bone matrix secreted by disconnected osteoblasts. Our study revealed that the deteriorated microstructure associated with disorganized osteoblast arrangement was a determinant of malignant melanoma-related bone dysfunction.
    Keywords: malignant melanoma; ex vivo metastasis model; bone tissue microstructure; osteoblast

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  97. 本日の日刊工業新聞に中野先生のコラム記事が掲載されました。

    「親孝行に感謝」
    日刊工業新聞、2021年1月19日、朝刊、23面(科学技術・大学)

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  98. 日本金属学会誌に組織形成のシミュレーションが早期公開されました。

    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法によるシミュレーション、
    日本金属学会誌, 85, 3, (2021), 103-109.

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    Abstract
    Metal additive manufacturing (AM) technologies are attracting attentions not only as a forming process but also as microstructure controlling processes. In powder bed fusion (PBF) AM, crystal orientations can be controlled by scanning strategies of energy beam. To optimize microstructures, computer simulations for predicting microstructures play very important roles. In this work, we have developed simulation programs to explain the mechanism of the crystal orientation control. First, we simulated the shape of melt pool by analyzing the heat transfer using apparent heat conductivity when the penetration of laser beam through keyholes was taken into consideration because of the evaporation and accompanying convections. It was assumed that the primary crystal growth direction can be determined by the temperature gradient, and the crystals grow keeping the growth direction as generally recognized. The shapes of simulated melt pools agree well with experimental observations. The modified cellular automaton simulations successfully reproduced two typical textures with different preferential orientations along the building directions of 〈001〉 and 〈011〉 when the bidirectional scanning with and without a rotation of 90° was accomplished between the layers.

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  99. MDPIの"Biomolecules"に当研究室のガン(メラノーマ)骨転移の骨基質の形成と深く関与する骨芽細胞の乱れに関する論文が受理されました。

    Aira Matsugaki*, Yumi Kimura, Ryota Watanabe, Fumihito Nakamura, Ryo Takehana, Takayoshi Nakano*:
    Impaired alignment of bone matrix microstructure associated with disorganized osteoblast arrangement in malignant melanoma metastasis,
    Biomolecules, (2021), in press.

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  100. 本日の日刊工業新聞25面に金属3Dプリンタによる耐熱材料の亀裂形成抑制に関する記事が掲載されました。

    耐熱材 ひび割れ抑制、阪大 金属3Dプリンター活用
    日刊工業新聞、2021年1月13日、朝刊、25面(科学技術・大学)
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  101. オステオカルシンの新機能に関する、長崎大小守先生、北海道大網塚先生ら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。

    オステオカルシンの新機能に関する、長崎大小守先生、北海道大網塚先生らとの共同研究成果(PLoS Genetics)が、骨代謝学会HPの「1st Author」で紹介されています。
    オステオカルシンが、コラーゲンとアパタイトの結晶学的方位関係を制御することを見出した成果を報告しており、引用上位1%論文となり高い注目を浴びています。

    オステオカルシンはアパタイト結晶の配向に必要であるが、糖代謝・テストステロン産生・筋量維持には必要でない
    Osteocalcin is necessary for the alignment of apatite crystallites, but not glucose metabolism, testosterone synthesis, or muscle mass.
    著者: Takeshi Moriishi, Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Tomoka Hasegawa, Toshihiro Miyazaki, Wenguang Liu, Ryo Fukuyama, Yuying Wang, Hisato Komori, Xin Qin, Norio Amizuka, Toshihisa Komori
    雑誌: PLoS Genet. 2020 May 28;16(5):e1008586.

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  102. Thermec2021のproceedingsがMaterials Science Forumに掲載されました。

    K. Ueki, S. Yanagihara, K. Ueda, M. Nakai, T. Nakano and T. Narushima:
    Improvement of Strength and Ductility by Combining Static Recrystallization and Unique Heat Treatment in Co-20Cr-15W-10Ni Alloy for Stent Application,
    Materials Science Forum, 1016, (2021), 1503-1509.

    M. Todai, T. Nagase and T. Nakano:
    Fabrication of Be-Ta Ti Alloys without Pre-Alloyed Powders via SLM,
    Materials Science Forum, 1016, (2021), 1797-1801.

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  103. 当研究室の論文が、Most Cited Scripta Materialia Articlesにランキングされました。

    当研究室の、SLMによるSUS316Lの高耐食性化に関する論文が、Most Cited Scripta Materialia Articles(2018年以降掲載論文対象)にランキングされました。

    Excellent mechanical and corrosion properties of austenitic stainless steel with a unique crystallographic lamellar microstructure via selective laser melting - Open access
    Scripta Materialia, Volume 159, January 2019, Pages 89-93
    Shi Hai Sun | Takuya Ishimoto | Koji Hagihara | Yusuke Tsutsumi | Takao Hanawa | Takayoshi Nakano*

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  104. 新年あけましておめでとうございます。

    新年あけましておめでとうございます。コロナ禍の中にあって、新しい生活スタイルの中で教育・研究に励みたいと思います。引き続きご指導・ご支援のほどよろしくお願い申し上げます。中野研究室一同

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