3. 標記細菌
（1） 細菌侵染研究
可以用標記好的革蘭氏陽性和陰性細菌侵染活體動物, 觀測其在動物體內的繁殖部位、數量變化及對外界因素的反應。
（2） 抗生素藥物
利用標記好的細菌在動物體內對藥物的反應，醫藥公司和研究機構可用這種成像技術進行藥物篩選和臨床前動物實驗研究。
4. 基因表達和蛋白質相互作用
（1） 組織特異性基因表達
熒光素酶(luciferase)是一類生物發光酶，其中的renilla熒光素酶和firefly熒光素酶分別識別不同的底物,
一種細胞可被這兩種熒光素酶標記: renilla 熒光素酶基因由一組成性穩定表達的啟動子驅動, 作為內參，反應細胞數量的變化;
firefly熒光素酶基因由要研究的組織特異性啟動子驅動。這樣firefly熒光素酶發光信號的變化，在消除細胞數量變化的影響后就可反應特定的啟動子在動物體內的表達活性。
（2） 蛋白質相互作用
觀察細胞中或活體動物體內兩種蛋白質的相互作用，是將熒光素酶基因分成兩段，分別連接所研究的兩種蛋白之一的編碼DNA，然后導入細胞或動物體內表達為融合蛋白。當兩種蛋白有強相互作用時，表達的熒光素酶兩部分相互靠近形成有活性的熒光素酶，在有底物存在時出現生物發光，反映出所研究的兩種蛋白存在相互作用。應用此原理亦可用于研究細胞信號傳導途徑。
（3） 阻斷RNA
通過對比生物發光的變化，驗證在成年小鼠體內，注射雙鏈siRNA可以特異地阻遏基因表達。
5. 轉基因動物模型
（1） 基因表達
為研究目的基因是在何時、何種刺激下表達，將熒光素酶基因插入目的基因啟動子的下游，并穩定整合于實驗動物染色體中，形成轉基因動物模型。利用其表達產生的熒光素酶與底物作用產生生物發光，反應目的基因的表達情況，從而實現對目的基因的研究。可用于研究動物發育過程中特定基因的時空表達情況，觀察藥物誘導特定基因表達，以及其它生物學事件引起的相應基因表達或關閉。
（2） 各種疾病模型
研究者根據研究目的，將靶基因、靶細胞、病毒及細菌進行熒光素酶標記，同時轉入動物體內形成所需的疾病模型，包括腫瘤、免疫系統疾病、感染疾病等等。可提供靶基因在體內的實時表達和對候選藥物的準確反應，還可以用來評估候選藥物和其它化合物的毒性。為藥物在疾病中的作用機制及效用提供研究方法。
6. 熒光成像功能
用RFP標記病毒，動態檢測病毒在體內的復制過程。
例：In vivo Near-Infrared Fluorescence Imaging of Integrin _v_3 in Brain
Tumor Xenografts
| 》活體動物體內成像技術常見問題解答 |
| 關于細胞標記和熒光素酶的特性 |
| 關于儀器的特性等問題 |
| 關于生物發光與熒光及其它技術的比較 |
| 關于技術應用 |
關于細胞標記和熒光素酶的特性
1. 熒光素酶的發光是否需要激發光？ 熒光素酶的發光是生物發光，不需要激發光，但需要底物熒光素(Luciferin)。
2. 熒光素酶的發光特性如何？ 熒光素腹腔注射老鼠后約一分鐘后表達熒光素酶的細胞開始發光，十分鐘后強度達到穩定的最高點。在最高點持續約20-30 分鐘后開始衰減，約三小時后熒光素排除，發光全部消失。最好的檢測時間是在注射后15到35分鐘之間 