细胞在三维环境中的形态、功能、基因表达等生理特性与在二维平面培养条件下存在显著差异，构建三维组织工程支架对于组织器官再生具有重要意义。水凝胶是一种极适于构架三维组织工程支架的材料，因其具有亲水且生物相容、生物可降解，以及包裹细胞的能力。生物三维打印技术能装配细胞/水凝胶，在体外构建内部多孔结构的细胞负载水凝胶支架，满足组织形成对几何、机械、流体运输等的特殊要求。但由于水凝胶多变的理化特性，实际打印的支架结构形态难以精准匹配设计值，而支架的局部或整体变化会对其所具有的几何、机械及液体传输特性产生较大影响，影响细胞活性与功能。按照预设参数精准制备支架，提高支架的可控性和可重复性，对组织工程研究有重要意义。　　本文首先对组织工程支架制备及水凝胶三维打印技术的现状和进展做了简要综述，结合三维打印工艺优化分析，探讨了光学相关层析成像技术在三维打印整体优化控制研究中的应用潜能及前景。优化了现有的打印参数可控的生物三维打印平台，并设计搭建了基于扫频OCT成像的生物三维打印细胞负载水凝胶支架定量分析系统。　　分别探讨不同水凝胶材料的性质及打印模型的设计要求；构建了6种不同几何结构的支架模型，将明胶/海藻酸纳混合液定位装配成三维组织模型；利用 OCT无损成像技术，定量表征分析支架的结构参数，比较实际打印结果与预设参数的差异；结合差异相关分析和三维打印工艺过程优化，选择两组支架，通过迭代方法降低打印支架与设计的形态差异；验证该优化控制系统对精准制备细胞/水凝胶支架的改善效果。　　研究结果表明，基于光学相关层析成像技术无损在线定量表征分析评价水凝胶支架形态结构参数，反馈迭代优化打印参数设置，指导打印过程，使得细胞负载水凝胶支架的结构形态参数与设计值的偏差从40％左右控制到7%以内，细胞培养两周后的存活率从80%左右显著提高到90%以上，水凝胶内细胞的形态利于组织形成。表明该系统为表征组织工程支架、控制生物三维打印过程、监测组织工程等提供极具潜力的精准化研究工具。有助于推动功能OCT技术的发展，促进组织工程、细胞三维打印检测和反馈调控技术的创新，为构建复杂组织器官模型、再生医学治疗、高通量药物筛选积累坚实的基础。