生物发光通常被认为可用作各种生物测定的光学读数，因为测量仪器无毒且简单。
与荧光相比，生物发光具有低背景强度，可作为高度灵敏的光学读数。同时，生物发光的绝对强度较差且调色板有限。如果我们解决发光技术的局限性，我们就可以制造出许多高性能的生物测定方法，从而有望对从基础生物医学到工业的广泛研究领域产生巨大影响。
研究人员与庆应义塾大学合作，开发了多种与荧光染料缀合的生物发光底物（天然腔肠素，nCTZ）。通过将制作的底物与 AIST 原创的人工荧光素酶（ALuc®；AIST 商标）和海肾荧光素酶（RLuc）反应，获得了多种发光颜色。颜色变化是由于从发光底物到荧光染料的共振能量转移（称为化学发光/生物发光共振能量转移（CRET/BRET））。
由于一些新底物对特定荧光素酶具有选择性，因此即使在化学物质的复杂环境中，我们也可以选择性地可视化荧光素酶活性。特别是，研究人员发现，带有叠氮基团的底物作为引入荧光染料的中间体，可以发出非常明亮的绿色发光，具有独特的酶特异性。目前的成果在开发高灵敏度诊断试剂盒、癌症早期检测、各种生物测定、活体成像等方面具有广泛的用途