瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员开发出一种全息体积3D打印平台，据称能效较此前技术提升70倍。该平台利用全息成形的激光在接近临床尺度上制造类组织结构，首次在活细胞环境中实现了厘米级物体的高精度打印。

这项技术建立在断层扫描体积增材制造（TVAM）基础之上——用激光固化旋转光敏树脂瓶内的目标几何体。此前，全息方法已通过相位（光波的对齐状态）而非振幅（亮度）编码三维形状，保留了更多激光可用功率。EPFL应用光子器件实验室团队在此基础上，首次将直接相位控制器件引入体积打印系统，而这一能力此前从未在该场景中被验证过。

仅使用150毫瓦的激光二极管，该平台即可在数秒内固化毫米级物体，数分钟内完成厘米级物体的打印。

生物介质对光线的散射一直是生物打印中的棘手问题，会显著降低打印质量。LAPD平台的解法是自愈光束——这种相位控制全息投影的特性，使系统在含细胞树脂等强光散射环境中仍能维持分辨率。实验室负责人克里斯托夫·莫泽表示：“我们方法的效率和精度，终于使得在接近临床尺度上实现类组织结构的生物打印成为可能。尽管嵌入细胞增加了光散射，我们打印出的结构仍远大于此前全息方法所能实现的尺寸。”

在实验测试中，团队在明胶基树脂中打印了一只真实尺寸的人耳。在一个体积为64立方毫米的独立构建体中，嵌入的活细胞在六天后仍保持活性，并已形成有序网络。团队还将光引擎与散斑抑制策略结合，以解决光随机干涉导致的颗粒感表面问题。

论文第一作者、LAPD博士研究生玛丽亚·阿尔瓦雷斯-卡斯塔尼奥表示：“我们的方法以低功率激光源为基础，将体积打印向真实尺度的植入物和生物相容性制造又推进了一步。”该研究发表于《Light: Science & Applications》期刊。

研究团队表示，未来工作将聚焦于提升投影保真度，并研究在高细胞密度生物树脂中光束成形的极限。后续还将探索在现有物体上或周围直接打印，以及通过树脂化学预测模型实现更精确的微尺度几何结构成形。团队同时报告了在静态全息打印方法上的进展，该方法可在无需旋转的静态树脂瓶中投影成形，有望进一步简化TVAM工艺流程。