D-荧光素钾盐在现代前沿生命科学研究、临床前肿瘤药理学评估、细胞治疗动态示踪以及体外高通量药物筛选等尖端生物医药领域中发挥着不可替代的核心生物发光底物功能。在小动物活体光学成像（IVIS系统）与临床前转化医学实验中，作为萤火虫荧光素酶特异性催化底物，该钾盐具有出色的水溶性、组织渗透性与生理相容性，腹腔或静脉注射后能迅速随血液循环扩散至全身靶向组织，在镁离子和三磷酸腺苷存在下被表达有荧光素酶的靶细胞催化发生高效生物化学氧化发光，发射出穿透力极强的黄绿色至红色可见光波段，可用于非侵入式、超高灵敏度且长期实时监测活体动物体内深部恶性肿瘤的微小原位增殖、远端微转移病灶扩散以及CAR-T免疫细胞在体内的趋化迁移与存活归巢动力学；在体外分子生物学与细胞生物学检验中，该分子作为荧光素酶报告基因分析、微量ATP定量测定以及细胞增殖与凋亡毒性检测试剂盒的基石成分，用于定量分析特定启动子转录活性、评估信号通路激活状态以及快速检测食品与洁净环境中的微量微生物污染；此外，在创新药物早期筛选中，它广泛用于构建超高通量靶向抑制剂活性筛选发光分析模型。
