生物發(fā)光(Bioluminescence)，作為一種自然界常見的發(fā)光現(xiàn)象，早在晉朝就已被用于借光夜讀，留下了囊螢映雪的千古佳話。而在信息與技術飛速發(fā)展的現(xiàn)在，生物發(fā)光由于具有特異性強、無光毒性干擾及成像靈敏度高等優(yōu)點，又逐漸成為生命科學成像研究的利器。
盡管同樣源自自然界的發(fā)光現(xiàn)象，但生物發(fā)光無論是在發(fā)光原理還是應用特點等方面都與熒光有著顯著差別。生物發(fā)光成像對整個系統(tǒng)的避光性、光效率、穩(wěn)定性等都具有較高的要求，這使得傳統(tǒng)的熒光顯微鏡在成像質量、使用體驗等方面都難以滿足其需求。
一、熒光成像技術優(yōu)點:
1、熒光蛋白及熒光染料標記能力更強
熒光標記分子種類繁多，包括熒光蛋白、熒光染料、量子點標記等，可以對基因、蛋白、抗體、化合藥物等進行標記。應用范圍極廣，可以對樣本進行多色標記，一個樣本同時獲得多種細胞或藥物的分布。
2、信號強度高
熒光成像的光子強度較生物發(fā)光更強，持續(xù)時間長，對CCD的靈敏度要求相對較低，無需必配低溫冷CCD，即可獲得清晰成像結果。
3、從活體到離體均可成像
相比生物發(fā)光只能在活細胞內才會發(fā)光。熒光蛋白或熒光染料只需保持熒光基團穩(wěn)定即可穩(wěn)定發(fā)光，并可在活體或離體組織器官進行觀察。在實驗前期熒光材料制備階段，可以直接在EP管中進行成像觀察。
二、生物發(fā)光技術優(yōu)點:
1、特異性強，無自發(fā)熒光
以熒光素酶作為體內報告源的生物發(fā)光方法，特異性較強。由于動物本身沒有任何自發(fā)光，生物發(fā)光具有極低的背景和較高的信噪比。
2、高靈敏度
生物體內很多物質在激發(fā)光的照射下，也會發(fā)出熒光，這些非特異性熒光背景會影響檢測靈敏度。
3、精確定量
由于熒光素酶基因是插入細胞染色體中穩(wěn)定表達的，單位細胞的發(fā)光數(shù)量、發(fā)光條件相對穩(wěn)定。即使標記細胞在動物體內有復雜的定位，亦可從動物體表的信號水平測量出發(fā)光細胞的相對數(shù)量。
熒光成像和生物發(fā)光技術，互為補充，分別滿足不同的研究領域。對于不同的研究，可根據(jù)兩者的特性及實驗要求選擇。
