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,生物发光法是基于荧光素酶能催化底物化学发光的原理, 将体外能稳定表达荧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-Luciferin 是荧光素酶(Luciferase)的常用底物,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和荧光素酶的作用下,荧光素能够被氧化,并且在 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,荧光素/荧光素酶被用来测量 10 -15摩尔量的 ATP。