| Lumineszente und fluoreszierende Moleküle nutzen beide den gleichen Prozeß, um Licht zu emittieren: Elektronen in einem angeregten Zustand emittieren Photonen, wenn sie wieder zum Grundzustand zurückkehren. Dieses Licht wird in einer definierten Wellenlänge emittiert - abhängig von der Molekularstruktur - und deshalb können verschiedene Verbindungen als Marker für verschiedene Ereignisse, Prozesse oder Moleküle verwendet werden. Der fundamentale Unterschied zwischen Lumineszenz und Fluoreszenz ist die Art un Weise, wie der angeregte Zustand im ersten Schritt erreicht wird. Man spricht von Fluoreszenz, wenn der angeregte Zustand durch externe Stimulation durch Licht verursacht wird, wogegen Lumineszenz durch eine chemische Reaktion hervorgerufen wird (entweder durch eine natürliche, biologische Reaktion - Biolumineszenz, oder basierend auf einer rein chemische Reaktion - Chemilumineszenz).
Lumineszente Emissionen tendieren zu variierenden Lebenszeiten und sind oft recht schwach, haben aber auf Grund der Abwesenheit von Hintergrund ein hohes Signal-zu-Rausch Verhältnis (S/N Ratio). Weil eine Belichtung nicht notwendig ist, haben die Wissenschaftler keine Probleme mit Ausbleichen und phototoxischen Effekten. Dadurch ist die Biolumineszenz ideal für Langzeitbeobachtungen in Zellen, für die Untersuchung von photosensitiven Zellen und für quantitative Analysen. Wegen der kurzen Halbwertzeit der meisten biolumineszenten Marker (Glühwürmchen Luciferase) werden die Signale nicht in der Zelle akkumuliert. Dies ermöglicht eine hohe dynamische Auflösung in Genexpressions-Studien.
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Unerreichte Sensitivität und Auflösung in der Biolumineszenz-Mikroskopie
