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(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)在，生物發(fā)光由于具有特異性強(qiáng)、無光毒性干擾及成像靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，又逐漸成為生命科學(xué)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(yīng)用特點(diǎn)等方面都與熒光有著顯著差別。生物發(fā)光成像對(duì)整個(gè)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(zhì)量、使用體驗(yàn)等方面都難以滿足其需求。

說一說熒光成像與生物發(fā)光成像的區(qū)別：

　　一、熒光成像技術(shù)優(yōu)點(diǎn):

　　1、熒光蛋白及熒光染料標(biāo)記能力更強(qiáng)

　　熒光標(biāo)記分子種類繁多，包括熒光蛋白、熒光染料、量子點(diǎn)標(biāo)記等，可以對(duì)基因、蛋白、抗體、化合藥物等進(jìn)行標(biāo)記。應(yīng)用范圍極廣，可以對(duì)樣本進(jìn)行多色標(biāo)記，一個(gè)樣本同時(shí)獲得多種細(xì)胞或藥物的分布。

　　2、信號(hào)強(qiáng)度高

　　熒光成像的光子強(qiáng)度較生物發(fā)光更強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間長，對(duì)CCD的靈敏度要求相對(duì)較低，無需必配低溫冷CCD，即可獲得清晰成像結(jié)果。

　　3、從活體到離體均可成像

　　相比生物發(fā)光只能在活細(xì)胞內(nèi)才會(huì)發(fā)光。熒光蛋白或熒光染料只需保持熒光基團(tuán)穩(wěn)定即可穩(wěn)定發(fā)光，并可在活體或離體組織器官進(jìn)行觀察。在實(shí)驗(yàn)前期熒光材料制備階段，可以直接在EP管中進(jìn)行成像觀察。

　　二、生物發(fā)光技術(shù)優(yōu)點(diǎn):

　　1、特異性強(qiáng)，無自發(fā)熒光

　　以熒光素酶作為體內(nèi)報(bào)告源的生物發(fā)光方法，特異性較強(qiáng)。由于動(dòng)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(nèi)很多物質(zhì)在激發(fā)光的照射下，也會(huì)發(fā)出熒光，這些非特異性熒光背景會(huì)影響檢測(cè)靈敏度。

　　3、精確定量

　　由于熒光素酶基因是插入細(xì)胞染色體中穩(wěn)定表達(dá)的，單位細(xì)胞的發(fā)光數(shù)量、發(fā)光條件相對(duì)穩(wěn)定。即使標(biāo)記細(xì)胞在動(dòng)物體內(nèi)有復(fù)雜的定位，亦可從動(dòng)物體表的信號(hào)水平測(cè)量出發(fā)光細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量。

　　熒光成像和生物發(fā)光技術(shù)，互為補(bǔ)充，分別滿足不同的研究領(lǐng)域。對(duì)于不同的研究，可根據(jù)兩者的特性及實(shí)驗(yàn)要求選擇。