瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员开发了一种体积3D打印平台，其能效据称是此前技术的70倍。该系统利用全息整形激光，在接近临床的尺度上制造类组织结构，并首次实现了打印含有活细胞的结构。

该工作基于断层体积增材制造（TVAM）技术，通过激光固化转动的光敏树脂瓶，形成目标几何形状。与传统的3D打印机逐层构建物体不同，TVAM将激光束从不同角度投射到一个装满光敏树脂的旋转容器上，整个物体在单一工序中、仅需数秒即可成型。该技术自2017年起在EPFL开发，当时一个初始团队为该方法奠定了基础。之后由Christophe Moser教授领导的LAPD实验室团队接手，自那时起已发布三项改进，解决了使该方法无法用于生物医学应用的限制。

早期的全息方法通过相位（光波的排列）而非振幅（亮度）来编码3D形状，从而改进了传统TVAM，保留了更多激光的有效功率。EPFL团队的应用光子器件实验室（LAPD）进一步引入了可在体积打印系统中直接控制光束相位的设备。研究团队表示，此前尚未在该场景中展示过这种能力。2025年的全息增强仍然依赖于调节光振幅而非直接调节其相位的硬件，而最新版本首次实现了一种直接控制光束相位的设备，使效率提高了70倍。

2026：尺度与活细胞。该平台使用一个150毫瓦的二极管激光器——比之前使用的激光器要小得多——可在数秒内固化毫米级物体，数分钟内固化厘米级物体。通过将所需能量降低70倍，该团队使这一过程与真正的活细胞兼容。

生物介质对光的散射一直是生物打印中的难题，导致打印质量下降。LAPD平台通过自修复光束解决了这一问题——这是相位控制全息投影的特性，即使在含细胞树脂等光散射环境中也能保持分辨率。

在实验测试中，该团队在明胶基树脂中打印了真人大小的人耳。在另一个64立方毫米的构建物中，嵌入的活细胞在六天后仍保持活性，并形成了有序网络。研究人员还将光引擎与散斑抑制策略相结合，以解决可能导致表面粗糙的随机光干涉问题。

EPFL应用光子器件实验室主任Christophe Moser表示：「我们方法已证实的效率与精度，终于使在接近临床尺度上生物打印类组织结构成为可能。尽管嵌入细胞导致光散射增加，我们打印的结构仍比先前全息方法实现的大得多。」该研究的第一作者、EPFL应用光子器件实验室博士生Maria Alvarez-Castaño表示：「我们的方法使体积打印更接近实际尺寸的植入物，以及使用低功率激光源的生物兼容制造。」该研究发表在《光：科学与应用》上。

研究团队表示，未来工作将聚焦于提高投影保真度，并研究高细胞密度生物树脂中光束整形的极限。预期后续工作还将解决直接打印到现有物体上或周围的问题，并通过预测性树脂化学建模实现更精确的微尺度几何成型。研究人员还报告了向静态全息打印方法的进展，该方法无需旋转，直接投影到静止的瓶子上，以简化系统。