引言

当夜晚降临，当中国四川天台山的萤火虫们幻化成满目“星空”的美景时，游弋在太平洋深处的发光水母们正散发着柔和的绿色光芒。同样是关于“光”的美景，相同点是我们都是通过肉眼去观察，实际上它们有着截然不同的发光原理。

如同萤火虫和发光水母一样，活体光学成像技术包括生物发光与荧光成像两种。生物发光和荧光成像作为近年来新兴的活体动物体内光学成像技术,以其操作简便及直观性成为研究小动物活体成像的理想方法,在生命科学研究中不断发展。那么生物发光和荧光成像的区别到底在哪里呢？是否所有的活体成像设备都能同时检测生物发光和荧光成像呢？

不同点

类似于我们都是通过肉眼去观察萤火虫和发光水母一样，生物发光与荧光成像在本质上都是机体中特定的细胞或材料发出光子被高灵敏度的CCD检测到形成图像，但是生物发光与荧光成像产生光子的过程和机制是完全不同的。

请大家继续向下看↓

产生光子的原理不同

生物发光	荧光成像
生物发光需要两类化学物质，一类被称作萤光素，另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗ATP，并与氧气发生反应，反应中产生激发态的氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子，从而发光，是化学能转化为光能。	荧光的发光需要荧光物质和激发光源。当荧光蛋白或荧光物质被一定波长光激发后，电子被激发到高能级，随后向低能级跃迁的过程中发出比激发光波长更长的荧光，是物理过程。

当我们理解了生物发光和荧光成像的发光原理之后，我们就能很好的理解为什么生物发光检测前需要注射荧光素，以及为什么荧光成像需要配置激发光源。

相同点

既然生物发光和荧光成像的原理截然不同，那么就没有相同的地方吗？答案当然是否定的！如同上述所说的，生物发光产生的光子和荧光成像产生的光子都可以被高灵敏的CCD检测并形成图像，就像一个人的眼睛就可以既看到萤火虫又可以看到发光水母一样。除此之外，生物发光和荧光成像都需要对目标细胞进行标记，让细胞产生荧光素酶或者荧光蛋白。

都需要对细胞进行标记

生物发光	荧光成像
哺乳动物生物发光，一般是将 Firefly luciferase 基因（由 554 个氨基酸构成，约 50KD）即荧光素酶基因整合到预期观察的细胞染色体 DNA 上以表达荧光素酶，培养出能稳定表达荧光素酶的细胞株，当细胞分裂、转移、分化时, 荧光素酶也会得到持续稳定的表达。	通过将荧光蛋白基因（例如绿色荧光蛋白，由约238个氨基酸组成的蛋白质）整合到目标细胞染色体上以表达荧光蛋白，培养出能稳定表达荧光蛋白的细胞株，当细胞分裂、转移、分化时, 荧光蛋白也会得到持续稳定的表达。

到目前为止，相信大家对生物发光和荧光成像的区别已经很清楚了，但是肯定也会有更多的疑惑！例如科研工作者比较关心的问题：针对我的课题，生物发光和荧光成像哪个好？什么情况下选择生物发光，什么情况下选择荧光成像。生物发光和荧光成像的应用范围有区别吗？别急，我们下期再继续为大家解答更多关于活体光学成像技术的问题！！！欢迎对活体成像技术有疑问的老师和同学在评论区留言，共同学习，共同交流。