Традиционная томографическая объемная печать использует вращающийся сосуд с фотополимерной смолой, которую засвечивают лазером. Раньше информацию о форме кодировали в амплитуде, или яркости света, но в таком случае большая часть энергии лазера теряется. В 2025 году группа инженеров из Федеральной политехнической школы Лозанны перешла на голографический метод, кодируя форму в фазе света. Это позволило сберечь мощность лазера. Нынешняя работа — первый случай, когда в объемной 3D-печати использовали устройство прямого фазового управления.

«Продемонстрированная эффективность и точность нашего метода наконец-то позволяют создавать биопечатные тканеподобные структуры в масштабах, близких к клиническим, — сказал глава лаборатории LAPD Кристоф Мозер. — Нам удалось напечатать структуры значительно большего размера, чем те, которые были получены посредством предыдущих голографических подходов, несмотря на повышенное рассеяние света, вызванное внедренными клетками».

В эксперименте исследователи использовали лазерный диод мощностью всего 150 мВт (примерно как мощная лазерная указка) и напечатали за несколько минут ухо взрослого человека в натуральную величину. Печать миллиметровых образцов занимала секунды, сантиметровых — минуты.

Затем, напечатав меньший образец (объемом 64 мм³), исследователи подтвердили, что через шесть дней живые клетки внутри не только не погибли, но и сформировали организованную структуру. Это означает, что процесс печати не вредит клеткам.

Кроме того, исследователи применили новую стратегию подавления спеклов — случайных интерференционных пятен, которые делают поверхность шероховатой. В результате метод стал пригоден для печати имплантатов, где гладкость влияет на приживаемость и интеграцию с тканью.

Теперь команда работает в двух направлениях, пишет Techxplore. Первое — печать вокруг существующих объектов (например, напечатать хрящ прямо на имплантируемый каркас). Второе — моделирование химической кинетики: как именно отверждается смола в каждой точке, чтобы предсказывать микроструктуру. В будущих версиях планируется отказаться от вращения сосуда — достаточно будет спроецировать голограмму на неподвижную пробирку со смолой. Это упростит оборудование и ускорит процесс.

«Наш подход приближает объемную печать к реальным имплантам и биосовместимому производству с маломощными лазерными источниками», — заявила Мария Альварес-Кастаньо, ведущий автор исследования.

Сегодня ученые уже умеют создавать ткани сердца из клеток человека, однако их функциональность ограничена рядом проблем, например, слабой силой сокращения. Ученые из Ирландии разработали технологию, которая позволяет напечатанной ткани адаптироваться и изменять форму, благодаря чему она начинает сокращаться быстрее и сильнее.