最新情報：2023年（7月～12月） / 中野研究室

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最新情報

2023年（7月～12月）

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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。
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。
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。
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。
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！！！
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
2023.11.23

【訪問】Office of Strategic R&D Planning (ソウル)を表敬訪問しました。
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。
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。
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。
2023.11.21

【国際会議】PRICM11（済州島）で写真撮影しました。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
2023.10.21

【HP】中野研HPアクセスが37万件を突破しました。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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！
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！
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。
2023.9.21

【受賞】日本金属学会2023年（第173回）秋季講演大会第41回優秀ポスター賞を中野研から3件受賞しました。
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。
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。
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。
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。
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。
2023.9.13

「AM研究会」の第5回委員会が開催されました。
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。
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。
2023.9.7

本研究室の小笹先生がテレビに出演しました
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。
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。
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。
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。
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。
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。
2023.8.25

【行事】院試お疲れさま会を開催しました。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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！！！

受賞の対象となった研究業績：アルミニウム合金の水蒸気のみで実現する超低環境負荷プロセスによる多機能化

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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

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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。

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、
発表優秀賞、第4回材料機能特性のアーキテクチャー研究会、リブマックスアムス・カンナリゾートヴィラ、2023年12月5日
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.

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■ 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

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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
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/cryst13121629

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Abstract
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
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.
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
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 Nakano

Poster 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 Nakano

PO-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
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。
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
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

　
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
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。
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
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
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。
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.
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。
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-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.
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。
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
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！
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！
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）秋季講演大会第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）秋季講演大会　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）秋季講演大会　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）秋季講演大会　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。
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
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。
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
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。
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）
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/s00774-023-01460-9

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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
2023.9.7

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。

アドベンチャーワールドにて

BBQ後のBINGO大会

とれとれ市場にて
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。

名城大学大学院理工学研究科教授
大阪大学名誉教授
日本学術会議会員
　金子真先生
「バイオ医療研究の新たな視点」
大阪大学材料開発物性記念館、2023年9月4日
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。
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）
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！
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
　
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
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

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【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
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。
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）
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！
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.2023.171469

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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
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。
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.
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●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.
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【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.
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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

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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
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
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."
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
　　
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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