3． 藥學研究
熒光成像在藥物制劑學研究，尤其是藥物靶向性研究，藥物載體研究中有巨大優勢。有關專家正在設計用合適的熒光染料標記小分子藥物，觀察藥物在動物體內的特異性分布和代謝情況，尤其是中藥研究方面。
應用透射儀從樣本底部激發光源，可以提高活體熒光成像的靈敏度和檢測的深度。圖11-6是應用NIR熒光染料標記的β淀粉酶來觀察治療Alzheimer病的藥物的治療效果，曝光時間僅為200 ms，激發波長680nm，散射光波長720nm。
圖11-6 NIR標記的β淀粉酶成像
4．組織工程
通過發展EGFP基因表達的細胞系無創傷的評價組織工程的構建。通過EGFP標記的組織工程細胞移植到小鼠體內特制的支架上，觀察該細胞的生長和變化，從而判斷組織工程的成敗與否。
（一）生物發光成像技術優點
與熒光成像技術相比較，生物發光成像技術主要的優勢有：
1．特異性強，無自發熒光
以熒光素酶作為體內報告源的生物發光方法，是以酶和底物的特異作用而發光，特異性極強。動物本身沒有任何自發光，使得生物發光具有極低的背景，極高的信噪比。但用熒光方法時，在受到激發光激發時，生物體中皮膚、毛發和各種組織及食物等都會產生熒光，特別是被標記的靶點深臧于組織內部，需要較高能量的激發光時，也就會產生很強的背景噪音。雖然熒光信號強度遠遠超過生物發光，但極低的自發光水平使得生物發光的信噪比遠高于熒光。
2．高靈敏度
生物體內很多物質在受到激發光激發后，也會發出熒光，產生的非特異性熒光會影響到檢測靈敏度。特別是當發光細胞深藏于組織內部，則需要較高能量的激發光源，也就會產生很強的背景噪音。熒光成像的靈敏度最高也只能在動物體內檢測到約105細胞，相對于生物發光在動物體內監測到102數量級細胞的靈敏度要相差很多。
3. 檢測的深度
由于生物發光的靈敏度高于熒光成像，對于需要深部成像的研究（檢測的深度在3~4cm），如干細胞、原位腫瘤與轉移，自發腫瘤等，應用生物發光成像是最佳的選擇。
4. 精確定量
生物發光信號可以用于精確定量，因為熒光素酶基因是插入細胞染色體中穩定表達的，單位細胞的發光數量很穩定。即便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直接得出發光細胞的相對數量。而對于熒光，激發光需要穿過組織到達靶點，發射光需要從體內出來，路徑較長。信號水平取決于激發光的強度、發光細胞的數量、靶點的深度、光線穿過的組織對其的吸收及散射等因素，使得熒光強度較難定量。熒光成像定量需要儀器的激發光能夠保證持續長時間穩定，并均勻照射到動物體表。NightOWL ⅡLB 983成像系統通過熒光光路的特殊設計實現了對激發光的能量控制和調節，根據光源的大小與深淺針對性選擇合適的激發裝置，并且采用窄波帶濾光片，提高了活體熒光成像的穩定性和靈敏度，并且該系統操作簡單、費用低廉、不涉及放射性。