组织工程角膜体外构建是将角膜种子细胞接种到具有良好生物相容性的角膜支架材料上，再进行体外培养获得结构功能与正常角膜相似的“人工角膜”，以解决角膜供体匮乏的现状。由于目前组织工程角膜培养方式大都采用静态培养、手工塑形、人工接种，所构建的角膜组织存在形态不规范、透明度差、批次之间的质量难以控制等一系列问题。其中组织工程角膜形状与透明度的好坏是评价角膜质量好坏的重要因素，但当前缺少对角膜标准塑形，透明度评价的手段。　　因此，本文开发了一套角膜透明度检测装置，实现对角膜透明度质量的客观评价；设计了一个角膜3D生物打印机，实现角膜的标准塑形与接种，具体内容如下：　　(1)完成组织工程角膜透明度检测仪器的开发：根据透明度的定义完成测量公式的推导，提出了一种角膜透明度的检测方法；根据检测原理完成仪器元器件的选型和装置结构的搭建；以虚拟仪器为开发平台，利用LabVIEW编程实现控制软件的开发；　　(2)完成透明度检测装置性能分析：通过装置的空载实验，确定了装置的系统误差(=0.028)；选用标准样品进行大量测量实验，确定组织工程角膜透明度测量仪性能指标，包括精度、重复性、稳定性等，确保了仪器性能；将仪器应用于接触镜的透明度测量，得出了精确的接触镜透明度值；最后分别从光源的光强和波长两方面，对透明度检测的影响因素进行讨论分析；　　(3)角膜3D生物打印机设计：提出了一种细胞微球成丝的打印方法，并在此基础上设计打印方案；对角膜3D生物打印的喷头、细胞分时供给、装置软硬件控制系统进行设计，在RepRap打印机的基础上改进完成3D生物打印原型机构建；采用动网格模拟仿真细胞打印过程，验证了设计的3D生物印机可有效减小剪切力对细胞的损伤；最后进行壳聚糖打印实验，验证得到打印机能够实现对角膜的塑形功能。　　综上所述，本文设计开发的两个装置为组织工程角膜的标准塑形，接种和质量评估提供了新的方法与仪器，为组织工程角膜临床应用和标准化、批量化的构建打下坚实的基础。