D-熒光素（D-Luciferin）是熒光素酶（Luciferase）的常用底物，普遍應用于整個生物技術領域，特別是體內活體成像技術。其作用機制是在ATP和熒光素酶的作用下，熒光素（底物）能夠被氧化發光。當熒光素過量時，產生的光量子數與熒光素酶的濃度呈正相關性（見下圖）。將攜帶熒光素酶編碼基因（Luc）的質粒轉染入細胞后，導入研究動物如大、小鼠體內，之后注入熒光素，通過生物發光成像技術（BLI）來檢測光強度變化，從而實時監測疾病發展狀態或藥物的治療功效等。也可以利用ATP對此反應體系的影響，根據生物發光強度的變化來指示能量或生命體征。

D-熒光素也常用于體外研究，包括熒光素酶和ATP水平分析；報告基因分析；高通量測序和各種污染檢測。目前有三種產品形式：D-熒光素（游離酸），D-熒光素鹽（鈉鹽和鉀鹽）。主要差別在于溶解特性：前者的水溶性以及緩沖體系的溶解性都較弱，除非溶于弱堿如低濃度NaOH和KOH溶液。可溶于甲醇和DMSO；后者能夠易溶于水或緩沖液中，使用方便，溶劑無毒性，特別適合體內實驗。配成溶液后的這三種產品，在絕大多數的應用上都沒有實質性的差別。

 

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