A úlcera corneal é uma das doenças oculares mais prevalentes na oftalmologia veterinária em cães, muitas vezes levando à perda de visão. O relato a seguir consiste em uma intervenção cirúrgica na córnea com aplicação de enxerto biotecnológico à base de pele de tilápia. O enxerto utilizado neste caso clínico vem de pesquisa em humanos, que se mostrou eficaz no reparo de queimaduras. A pele da tilápia apresenta epiderme recoberta por epitélio pavimentado estratificado, seguido de extensas camadas de colágeno. Durante a cirurgia, um enxerto deste biomaterial foi utilizado em substituição à técnica de retalho conjuntival pediculado em animal adulto da espécie canina, para avaliar os parâmetros para a restauração da saúde ocular. O enxerto de pele de tilápia foi suturado com fio de náilon 8.0 em pontos simples separados, sendo acomodado na córnea e proporcionando boa aposição à córnea subjacente. O enxerto foi associado a uma técnica de flap de terceira pálpebra, visando proteger e promover pressão entre o enxerto e a córnea. O relato sugere que a cicatrização promovida pelo enxerto de pele de tilápia em córneas de cães mostrou-se vantajosa, obtendo maior transparência, ausência de melanose, baixa vascularização e boa lubrificação. O material demonstrou ser capaz de promover a cicatrização e reparo corneal, preservando a transparência e mantendo a visão. A pesquisa é inédita na oftalmologia veterinária e o resultado obtido sinaliza uma nova opção de enxertia para ceratoplastias corneais em cães e em outras espécies.