活体成像技术 (Optical in Vivo Imaging) 目前主要采用生物发光 (Bioluminescence) 与荧光(Fluorescence) 两种技术,生物发光法是基于萤光素酶能催化底物化学发光的原理,将体外能稳定表达萤光素酶的细胞株植入动物体内,与后期注射入体内的底物发生反应,利用光学系统检测光强度,间接反映出细胞数量的变化或细胞的定位。这项技术已被广泛应用于多个领域,最常用的有肿瘤或疾病动物模型的建立,并可用于病毒学研究、siRNA研究、干细胞研究、蛋白质相互作用研究等。
D-萤光素普遍用于整个生物技术领域,特别是体内活体成像技术。在ATP和萤光素酶的作用下,萤光素被氧化,可以在560 nm检测到其化学发光。Luciferin由Luc基因编码,该基因作为报告基因在多种细胞中存在。由于化学发光的低背景性,luc基因在很低的表达水平下就可以被监测到。此外,萤光素/萤光素酶被用来测量10-15摩尔量的ATP。