بیولومینانس:نشر نور به وسیله موجودات زنده یکی از جالب ترین مباحث زیست شناسی است که به آن نور سرد هم گفته می شود
پـدیـده ای اسـت کـه در آن نـور تـوسـط واکـنـش شـیمیایی درون یک ارگانیسم تولید می شود.بـيـولـومـيـنـسانس توليد و نشر نور، در اثر انجام يك واكنش شيميايي - آنزيمي، از موجودات زنده است و بر خـلاف واكـنش‌هاي زيستي معمول، كه انرژي به صورت گرما به محيط داده مي‌شود، انرژي اين واكنش به انرژي نوراني مبدل مي‌شود.
از جمله اين جانوران ماهي منور و اختاپوس هاي نور افشان است. در برخي ديگر يك سلول مـنـفـرد هـمـه دستگاه‌هاي مورد نياز براي نشر نور را دارد و نور به طور ممتد نشر مي‌شود (باكـتـري‌هـا و قـارچ‌هـاي مـنـور از ايـن دسته هستند). بسياري از گروه‌هاي ديگر موجودات لومينسانس حد واسط اين دو گروه اند. بـر روی زمـین در برخی از قارچهای جنگلی و یا در اندکی از خانواده ی حشرات لومینانس دیده میشود.
بـيـولـومـيـنـسـانـس در مـوجـوداتـي كـه از اين ويژگي بهرمندند داراي اهـميت تكاملي است و مي‌توان كاربردهاي زير را به طور عمده براي آن برشمرد:
1) وسيله‌اي براي استتار
2) به عنوان وسيله دفاعي
3) جلب طعمه
4) جلب جفت
5) براي برقراري ارتباط
از جمله جانداران خشکی‌زی:
1) هزارپایِ Luminodesmus
2) حلزون Quantula
3) کرم‌های تابنده Archnocampa
4) Mycena lampadis که یک قـارچ بـیـولـومـیـنسنت است. روشنایی ای که این قارچ در تاریکی کامل ایجاد می‌کند برای مطالعه روزنامه کفایت می‌کند.
5) هشت‌پای رنگین کمانی
6) Aequorea victoria که نوعی ماهی ژله‌ای یا عروس دریایی است
7) دیانوفلاژلیت‌ها (dianoflagellates) : از تک سلولی‌های آبزی تابنده اند.
تعیین ویژگی‌های سلول‌های زنده در کشت‌های سلولی
تعیین ویژگی‌های سلول‌های زنده در کشت یک مشکل بسیار اساسی است
نوکـلـئوتـیـد آدنـوزیـن تـری فـسـفـات (ATP) نـقـش مـهمی در مبادله‌ی انرژی در سیستم‌های بـیـولوژیک ایفا می‌کند. ATP به عنوان دهـنـده‌ی اصـلـی انـرژی در هـمـه‌ی فـعـالـیـت‌هـای مـتـابـولـیـکی سلول حضور دارد. بیشتر ATPای که در سلـول زنـده یافت میشود فرایند‌های کـاتـابـولـیـسـمـی ( تجزیه کننده و انرژی زا ) و آنابولیسمی (سازنده و انرژی خواه) را به هم پیوند می‌دهند.نـظـر بـه اینکه همه‌ی سلول‌ها به ATP نیاز دارند تا زنده بمانند و عملکردهای ویژه یـشان را انجام دهـنـد بـنابرایـن انـدازه گـیـری ATP اسـاس مـطالعه‌ی فرایند‌های حیاتی است روش‌هـای زیـادی بـرای تـعـیـیـن ATP استـفـاده میشود که موفق‌ترین آنها تکنیک‌های بـیـولـومـیـنـسـانـس اسـت چـراکـه حـسـاسیت بالا و دامنه‌ی پویایی گسترده‌ای دارند. «تکنیک بـیـولـومـیـنـسانسATP برای تعیین سطوح ATP در تعدادی از انواع متفاوت سلولی استفاده میشود. واکـنـش شـیـمـیـو لـومـیـنـسـانـس کـه تـوسط آنزیم لوسیفراز حاصل از حشره‌ی شب تاب( Photinus pyralis) کـاتـالـیـز مـی‌شـود.در حـال حـاضـر تلاش‌هایی برای استفاده از (( تکنیک بیولومینسانس ATP)) برای تعیین میزان تکثیر و بررسی مسمویت سلولی حاصل از دو ماده‌ی مـتـفـاوت، در مـوجـود زنـده، بـرای جـلـوگـیـری از اسـتـفاده‌ی رادیوایزوتوپ‌ها صورت می‌گیرد.
رادیوایزوتوپ‌ها در پزشکی هسته‌ای برای درمان و تـشـخیص انواع سرطان و مراحل آن به کار می‌رود. به این منظور اسـتـفـاده از رادیـوایـزوتـوپ‌های تابش‌کننده گاما سودمندتر است. اشـعـه‌ی گـامـای سـاتـع شده از این مواد میزان پیشرفت سرطان در بافت‌های بدن را مشخص می‌کند.با توجه به اثراتی که تشعشعات هـسـتـه‌ای مـی‌تـواند بر مولکول‌های زیستی بگذارد از جمله یونیزاسیون، ایجـاد انواع رادیکـال‌هـای آزاد و جـهش زایی، استفاده‌ی تشخیصی از این پرتوها می‌تواند همراه عوارض متعدد مانند تخریب بافت مغز استخوان و در نتیجه کم خونی همچنین تاثیر بر روی سیستم گوارش، غدد تناسلی، مغز و غیره در فرد مورد آزمایش شود و علائمی نظیر سرگیجه، بی‌اشتهایی، تعریق شدید و اختلال تنفسی را به دنبال داشته باشد. ضمن اینکه این تشعشعات در دراز مدت خود می‌توان عاملی برای ایجاد سرطان باشد.از این رو استفاده از تکنیک‌های بیولومینسانس برای تشخیص‌های طبی، با توجه به طبیعی و بدون عارضه بودن آنها از یک سو و حساسیت بالای آن از سوی دیگر می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای روش‌های مبتنی بر رادیوایزوتوپ‌ها باشد.
پـدیـده ای اسـت کـه در آن نـور تـوسـط واکـنـش شـیمیایی درون یک ارگانیسم تولید می شود.بـيـولـومـيـنـسانس توليد و نشر نور، در اثر انجام يك واكنش شيميايي - آنزيمي، از موجودات زنده است و بر خـلاف واكـنش‌هاي زيستي معمول، كه انرژي به صورت گرما به محيط داده مي‌شود، انرژي اين واكنش به انرژي نوراني مبدل مي‌شود.
از جمله اين جانوران ماهي منور و اختاپوس هاي نور افشان است. در برخي ديگر يك سلول مـنـفـرد هـمـه دستگاه‌هاي مورد نياز براي نشر نور را دارد و نور به طور ممتد نشر مي‌شود (باكـتـري‌هـا و قـارچ‌هـاي مـنـور از ايـن دسته هستند). بسياري از گروه‌هاي ديگر موجودات لومينسانس حد واسط اين دو گروه اند. بـر روی زمـین در برخی از قارچهای جنگلی و یا در اندکی از خانواده ی حشرات لومینانس دیده میشود.
بـيـولـومـيـنـسـانـس در مـوجـوداتـي كـه از اين ويژگي بهرمندند داراي اهـميت تكاملي است و مي‌توان كاربردهاي زير را به طور عمده براي آن برشمرد:
1) وسيله‌اي براي استتار
2) به عنوان وسيله دفاعي
3) جلب طعمه
4) جلب جفت
5) براي برقراري ارتباط
از جمله جانداران خشکی‌زی:
1) هزارپایِ Luminodesmus
2) حلزون Quantula
3) کرم‌های تابنده Archnocampa
4) Mycena lampadis که یک قـارچ بـیـولـومـیـنسنت است. روشنایی ای که این قارچ در تاریکی کامل ایجاد می‌کند برای مطالعه روزنامه کفایت می‌کند.
5) هشت‌پای رنگین کمانی
6) Aequorea victoria که نوعی ماهی ژله‌ای یا عروس دریایی است
7) دیانوفلاژلیت‌ها (dianoflagellates) : از تک سلولی‌های آبزی تابنده اند.
تعیین ویژگی‌های سلول‌های زنده در کشت‌های سلولی
تعیین ویژگی‌های سلول‌های زنده در کشت یک مشکل بسیار اساسی است
نوکـلـئوتـیـد آدنـوزیـن تـری فـسـفـات (ATP) نـقـش مـهمی در مبادله‌ی انرژی در سیستم‌های بـیـولوژیک ایفا می‌کند. ATP به عنوان دهـنـده‌ی اصـلـی انـرژی در هـمـه‌ی فـعـالـیـت‌هـای مـتـابـولـیـکی سلول حضور دارد. بیشتر ATPای که در سلـول زنـده یافت میشود فرایند‌های کـاتـابـولـیـسـمـی ( تجزیه کننده و انرژی زا ) و آنابولیسمی (سازنده و انرژی خواه) را به هم پیوند می‌دهند.نـظـر بـه اینکه همه‌ی سلول‌ها به ATP نیاز دارند تا زنده بمانند و عملکردهای ویژه یـشان را انجام دهـنـد بـنابرایـن انـدازه گـیـری ATP اسـاس مـطالعه‌ی فرایند‌های حیاتی است روش‌هـای زیـادی بـرای تـعـیـیـن ATP استـفـاده میشود که موفق‌ترین آنها تکنیک‌های بـیـولـومـیـنـسـانـس اسـت چـراکـه حـسـاسیت بالا و دامنه‌ی پویایی گسترده‌ای دارند. «تکنیک بـیـولـومـیـنـسانسATP برای تعیین سطوح ATP در تعدادی از انواع متفاوت سلولی استفاده میشود. واکـنـش شـیـمـیـو لـومـیـنـسـانـس کـه تـوسط آنزیم لوسیفراز حاصل از حشره‌ی شب تاب( Photinus pyralis) کـاتـالـیـز مـی‌شـود.در حـال حـاضـر تلاش‌هایی برای استفاده از (( تکنیک بیولومینسانس ATP)) برای تعیین میزان تکثیر و بررسی مسمویت سلولی حاصل از دو ماده‌ی مـتـفـاوت، در مـوجـود زنـده، بـرای جـلـوگـیـری از اسـتـفاده‌ی رادیوایزوتوپ‌ها صورت می‌گیرد.
رادیوایزوتوپ‌ها در پزشکی هسته‌ای برای درمان و تـشـخیص انواع سرطان و مراحل آن به کار می‌رود. به این منظور اسـتـفـاده از رادیـوایـزوتـوپ‌های تابش‌کننده گاما سودمندتر است. اشـعـه‌ی گـامـای سـاتـع شده از این مواد میزان پیشرفت سرطان در بافت‌های بدن را مشخص می‌کند.با توجه به اثراتی که تشعشعات هـسـتـه‌ای مـی‌تـواند بر مولکول‌های زیستی بگذارد از جمله یونیزاسیون، ایجـاد انواع رادیکـال‌هـای آزاد و جـهش زایی، استفاده‌ی تشخیصی از این پرتوها می‌تواند همراه عوارض متعدد مانند تخریب بافت مغز استخوان و در نتیجه کم خونی همچنین تاثیر بر روی سیستم گوارش، غدد تناسلی، مغز و غیره در فرد مورد آزمایش شود و علائمی نظیر سرگیجه، بی‌اشتهایی، تعریق شدید و اختلال تنفسی را به دنبال داشته باشد. ضمن اینکه این تشعشعات در دراز مدت خود می‌توان عاملی برای ایجاد سرطان باشد.از این رو استفاده از تکنیک‌های بیولومینسانس برای تشخیص‌های طبی، با توجه به طبیعی و بدون عارضه بودن آنها از یک سو و حساسیت بالای آن از سوی دیگر می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای روش‌های مبتنی بر رادیوایزوتوپ‌ها باشد.