使用全息体积增材制造技术在明胶基树脂中打印出的人体耳朵模型。

本报讯 如果一台3D打印机能在几秒钟内制造出柔软的活体组织，而不是像传统方式那样逐层缓慢构建，会怎样？

瑞士洛桑联邦理工学院研发了一种名为断层扫描体积增材制造（TVAM）的技术。2025年他们对该技术做过一次改进，用全息图控制光波的相位，而不是亮度，使打印效率明显提高。近期，他们最新开发的光引擎，首次实现了对3D打印机内部激光束相位的直接控制，整个系统的效率比上一代全息TVAM高70倍。日前，相关研究发表于《光：科学与应用》。

在测试中，该团队在数秒内制造出毫米级物体，并在几分钟内制造出厘米级物体。这种相位控制系统还支持自愈合光束，使得打印机能够在散射光的材料中制造出更精确的结构。

“该打印方法所展示的效率和精度，最终使得以接近临床规模的尺度生物打印组织结构成为可能。”洛桑联邦理工学院教授Christophe Moser说，“尽管嵌入的细胞导致光散射增加，我们打印的结构仍比以前的全息方法所获得的要大得多。”

研究人员使用一个150毫瓦的激光二极管，打印出了一个人耳大小的耳朵，这标志着朝用于重建医学的生物打印植入物迈出了重要一步。在另一个涉及较小打印结构的实验中，嵌入的活细胞在6天后仍然保持活性，并形成了有组织的细胞网络。

为了改善表面光滑度，研究人员将他们的光引擎与一种减少散斑的新技术相结合。“我们的方法能打印出更接近真实比例的植入物，并使用低功率激光源进行生物兼容性制造。”论文第一作者、洛桑联邦理工学院博士生Maria Alvarez-Castano说。

该团队的研究在未来将侧重于提高投影精度，并探索光束整形在含有高浓度细胞的生物树脂中的表现。（张晴丹）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41377-026-02331-4