活體成像技術(shù)主要是利用一套非常靈敏的光學(xué)檢測儀器，能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動和基因行為。通過這個(gè)系統(tǒng)，可以觀測活體動物體內(nèi)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移，感染性疾病發(fā)展過程、特定基因的表達(dá)等生物學(xué)過程。其優(yōu)點(diǎn)為較傳統(tǒng)屠宰動物相比，該技術(shù)能夠?qū)ν环N實(shí)驗(yàn)對象在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行記錄，跟蹤同一觀察目標(biāo)（標(biāo)記細(xì)胞及基因）的移動及變化，所得的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可信。

　　活體生物發(fā)光技術(shù)是指在小的哺乳動物體內(nèi)利用報(bào)告基因（如熒光素酶基因）表達(dá)所產(chǎn)生的熒光素酶蛋白與其小分子底物熒光素在氧、Mg2+離子存在的條件下消耗ATP發(fā)生氧化反應(yīng)，將部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為可見光能釋放，然后在體外利用敏感的CCD設(shè)備形成圖像。熒光素酶報(bào)告基因質(zhì)?？梢员徊迦攵喾N基因的啟動子，成為某種基因的報(bào)告基因，通過檢測報(bào)告基因從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)基因的監(jiān)測。

　　生物熒光其本質(zhì)為化學(xué)熒光，熒光素被熒光素酶氧化的過程中可以釋放波長廣泛的可見光光子，其波長范圍為460-630nm（平均波長為560nm）。在哺乳動物體內(nèi)血紅蛋白是吸收可見光的主要成分，能吸收藍(lán)綠光波段中的大部分可見光；水和脂質(zhì)主要吸收紅外線，但其均對波長為590-800nm的紅光近紅外線吸收能力較差，因此波長超過600nm的紅光雖然有部分散射消耗但大部分可以穿透哺乳動物組織被高靈敏的CCD檢測到。