CN109716198B - 以可控的光强度照射物体的装置及相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以可控的光强度照射物体（12）的装置（10），当光强度满足多个待满足的条件时对该光强度进行控制，所述多个条件包括关于在给定的时间内的强度的条件和关于在一段时间期间的剂量的条件。

Description

以可控的光强度照射物体的装置及相关方法
技术领域
本发明涉及一种以可控的光强度照射物体的装置。本发明还涉及相关方法。
背景技术
光遗传学是基于结合光学和遗传学技术来控制并监测细胞活动。它包括：(i)遗传修饰靶细胞，以便通过在细胞膜中表达外源光反应蛋白来使它们对光敏感，和(ii)提供能够为所述光反应蛋白提供光的照射装置。
它是对于选择性神经元激活/抑制而言极其强大的工具，例如，它可用于恢复活体动物(包括人类(Boyden et al.,2005,Nature Neuroscience 8(9):1263–68))特别是眼睛(Busskamp et al.,2012,Gene Therapy 19(2):169–75)的神经功能。
已经表明，选定的光波长应接近光反应蛋白的最佳波长(Nagel et al.2003,Proceedings of the National Academy of Sciences 100(24):13940–45,Klapoetke etal.2014,Nature Methods 11(3):338–46)，并且这些蛋白质对光的敏感性非常低(Asricanet al.2013,Front Neural Circuits,2013,7:160；Busskamp et al.2012,Gene Therapy19(2):169–75)。因此，为了通过光获得最低水平的蛋白质活化，靶细胞或蛋白质接收的光强度应高于最小值(Barrett et al.,2014,Visual Neuroscience 31(4-5):345–354)。
然而，虽然充足的光必须到达光反应性蛋白质以提供其活化，但是需要使组织或细胞热量和光毒性最小化(Yan et al.2016,Vision Research 121:57–71)。进一步可取的是保证给定时间段的光剂量不会引起任何组织或细胞损伤。光生物学和眼科学对于强度和剂量的标准设定阈值是本领域已知的(例如参见ISO15004-2 2016；“ISO 62471:2006”2016；§8.3of“ANSI Z136Standards-LIA”2014)。强度被定义为辐照度(单位为mW/mm2或光子.cm-2.s-1)，并且给定时间内的剂量被定义为强度在一段时间内的积分(mJ/mm2或光子.cm-2)。
因此，可取的是提供能够控制发出的光强度和/或保证相应剂量不超过最大值的照射装置。
另外，在表达外源光反应蛋白的患者中可能存在差异，并且患者中畏光的阈值是充满变数的(Hamel 2006,Orphanet Journal of Rare Diseases 1:40)，因此可能可取的是能够调整发送给患者的强度。
类似地，眼睛本身是具有光学像差的光学系统(Navarro,et al.1998,Journal ofthe Optical Society of America A 15(9):2522)，其包括像差如近视、高度近视和散光。在正视眼中也存在光学像差，并且在光生物学和眼科学标准中也考虑光学像差(ISO15004-2,2007；ISO 62471,2006)。这些像差可能降低由光活化蛋白质所接收的光强度，因此可能可取的是提供能够至少部分地纠正这些缺点的照射装置。
进一步可取的是提供小型化到可以插入人类每天可穿戴的装置中的照射装置。
目前可用的模拟用于体外实验的光遗传学蛋白质的照射装置已被建成(Degenaaret al.2009,Journal of Neural Engineering 6(3):35007；Grossman et al.2010,Journal of Neural Engineering 7(1):16004)，但它们没有小型化并且还不适合人类使用。
头戴式显示器用于增强现实、虚拟现实或电影显示器。
然而，由这些头戴式显示器提供的光强度不足，并且不能配置成刺激光反应蛋白，因此不适用于光遗传学应用。
因此，仍然非常需要一种照射装置，其适于以可控的光强度照射物体，尤其是当该物体是活细胞或组织时。
发明内容
本发明旨在提出一种更容易实施的以可控的光强度照射物体的装置。
为此，本发明涉及一种以可控的光强度照射物体的装置，当光强度满足多个待满足的条件时对该光强度进行控制，多个条件包括关于在给定的时间内的强度的条件和关于在一段时间期间的剂量的条件，该装置包括适于产生光束的光源，该光束的强度不满足至少一个待满足的条件。所述装置包括适于测量入射光束的强度的光电二极管和适于将光从入口传送到至少一个出口的光学系统，所述光源、所述光电二极管和所述光学系统被布置成使得所述装置具有两种不同的配置，操作配置和控制配置，在所述操作配置中由所述光源发射的光的第一部分被传送到所述物体并且由所述光源发射的光的第二部分被传送到光电二极管，在所述控制配置中在正常操作下所述光源产生的光既不发送到所述物体也不发送到所述光电二极管。所述装置还包括控制器，适于基于在所述装置处于控制配置时在光电二极管上测量的强度并且基于待满足的条件来控制第一部分的值。
根据本发明的有利但非强制性的其它方面，该装置可以包括采用任何技术上可接受的组合的一个或多个以下特征：
-一个待满足的条件是在任何给定时间的光强度低于或等于最大强度；
-一个待满足的条件是在任何给定时间的光强度优于或等于最小强度；
-一个待满足的条件是在该段时间内的剂量低于或等于最大值；
-所述光学系统包括多个反射器，每个反射器具有三个位置，即：所述反射器将所述入射光束反射到所述物体的第一位置、所述反射器将所述入射光束反射到所述光电二极管的第二位置以及所述反射器既不将所述入射光束反射到所述物体又不将所述入射光束反射到所述光电二极管的第三位置，所述控制器适于命令每个反射器的位置，当所述控制器命令每个反射器处于所述第一位置或处于所述第二位置时所述装置处于所述操作配置，并且当命令每个反射器处于所述第三位置时所述装置处于所述控制配置；
-所述控制器还适于基于当所述装置处于所述控制配置时所述光电二极管上测量的强度并且基于待满足的条件推导出待移动到所述第一位置的反射器的数量，并且命令推导出数量的镜子移动到所述第一位置；
-所述光源是光源的矩阵，每个光源具有两种状态，光源不发光的非馈给状态(unfed state)和光源发光的馈给状态(fed state)，所述控制器适于控制每个光源的状态；
-为所述物体界定待照射的平面，并且，所述光源和所述光学系统中的至少一者为如下设置，使得在待照射的平面中界定出当所述装置处于操作配置时由不同光强度水平照射的多个独立的空间区域能；
-所述光学系统包括光学部件，所述光学部件确保点扩散函数在该系统输出处小于30μm，优选小于25μm；
-所述光学系统包括适于校正光学像差的系统，所述适于校正光学像差的系统是可调节的；
-所述适于校正光学像差的系统是液体透镜；
-所述装置用于光遗传学，所述物体参与恢复或改善所述装置的使用者的视力，所述物体包括表达光反应蛋白的多个细胞，当光强度满足多个待满足的条件时对该光强度进行控制以防止任何细胞和组织损伤。
本发明还涉及一种以可控的光强度照射物体的方法，当光强度满足多个待满足的条件时对该光强度进行控制，多个条件包括关于在给定的时间内的强度的条件和关于在一段时间期间的剂量的条件，所述方法包括提供一种以可控的光强度照射物体的装置，所述装置包括适于产生光束的光源，该光束的强度不满足至少一个待满足的条件。所述装置包括适于测量入射光束的强度的光电二极管和适于将光从入口传送到至少一个出口的光学系统，所述光源、所述光电二极管和所述光学系统被布置成使得所述装置具有两种不同的配置，即操作配置和控制配置，在所述操作配置中由所述光源发射的光的第一部分被传送到所述物体并且由所述光源发射的光的第二部分被传送到光电二极管，在所述控制配置中在正常操作下所述光源产生的光既不发送到所述物体也不发送到所述光电二极管。所述装置还包括控制器，适于基于在所述装置处于控制配置时在光电二极管上测量的强度并且基于待满足的条件来控制第一部分的值。所述方法还包括以下步骤：命令所述装置在所述控制配置中操作、测量所述光电二极管上的强度；基于所测量的强度来确定由于所述装置处于所述控制配置中的异常操作而照射所述物体的强度；基于所确定的光强度并且基于待满足的条件(C1，C2，C3)推导出在操作配置中发出的光的第一部分；以及命令所述装置处于所述操作配置，其中所述第一部分的值等于所推导的第一部分。
根据本发明的有利但非强制性的其它方面，该方法可以包括采用任何技术上可接受的组合的一个或多个以下特征：
-所述物体是恢复或改善所述装置的用户的视力的物体；
-所述物体包含至少一种表达光反应蛋白的细胞；
-所述光反应蛋白选自由光学门控离子通道组成的组。
附图说明
在不对本发明的目的进行限制的情况下，基于以下对应于附图给出的并且作为说明性示例的描述，将更好地理解本发明。在附图中：
图1示意性地示出了用于照射物体的装置的实例，该装置包括反射器或分束器；
图2示意性地示出了处于第一位置的反射器；
图3示意性地示出了处于第二位置的图2的反射器；
图4示意性地示出了处于第三位置的图2的反射器；并且
图5示出了用于照射物体的装置的另一个实例。
具体实施方式
图1示出了用于以可控的光强度照射物体的装置10和物体12。
装置10适于以可控的光强度照射物体12。
当光强度满足多个待满足的条件时，光强度被认为是受控制的。
多个条件包括关于在给定的时间内的强度的条件和关于在一段时间期间的剂量的条件。
例如，一个待满足的条件是在任何给定时间的光强度小于或等于最大强度。这个条件被命名为第一条件C1。
根据另一实例，一个待满足的条件是在任何给定时间的光强度大于或等于最小强度。这个条件被命名为第二条件C2。
根据又一个实例，一个待满足的条件是在该段时间内的剂量小于或等于最大值。例如，该段时间为1小时、12小时、24小时或48小时。该条件被命名为第三条件C3。
一个待满足的条件也可以是关于给定波长间隔中的强度。
可以选择这组条件以便遵守关于物体的标准，特别是医疗标准。
根据另一实例，一个待满足的条件是照射区域没有延伸超出给定区域。
根据另一实例，可以在对应于物体12的平面中界定出由不同水平的光强度照射的若干独立空间区域。一个待满足的条件是关于每个强度水平的均匀性的条件。作为具体的实例，待满足的条件是强度变化水平相对于平均强度水平的百分比小于或等于最大值。
根据另一个实例，被照射的物体本身是包括光圈的光学系统。或者，要照射的物体是眼睛，其光圈是瞳孔。一个待满足的条件是入射光穿过光圈的给定盘的通量的百分比大于给定值。
另一个待满足的条件是入射光在光圈平面上穿过给定直径的任何盘的通量的百分比小于给定值。
根据另一个实例，一个待满足的条件是入射光在光束路径的给定段上穿过给定直径的任何盘的通量的百分比小于给定值。例如，该条件适用的光束路径的该段可以是眼睛的前段。
在说明书的其余部分中，假设装置10的多个待满足的条件是三个条件C1、C2和C3。
图1的装置10包括：光源14、光电二极管16、光学系统18、控制器20、摄像机22、指令单元24和电源26。
光源14适于产生光束，其强度不满足至少一个待满足的条件。
根据图1的具体实例，光源14适于产生其光强度在任何给定时间内的大于或等于最小强度的光束。这意味着光源14不满足第一条件C1。
在图1的情况下，光源14是电致发光二极管。
光电二极管16适于测量入射光束上的强度。
例如，光电二极管16采用CMOS技术制造，首字母缩写CMOS指的是互补金属氧化物半导体。
光学系统18适于将光从入口传送到至少一个出口。
在图1的情况下，光学系统18适于将由光源14产生的光根据一个光路传送到物体12，并根据另一个光路传送到光电二极管16。
光源14、光电二极管16和光学系统18被布置成使得装置10具有两个不同的配置M1和M2：操作配置M1和控制配置M2。
在操作配置M1中，由光源14发射的光的第一部分被传送到物体12，并且由光源14发射的光的第二部分被传送到光电二极管16。
在控制配置M2中，在正常操作中，光源14产生的光既不会被发送到物体12，也不会被发送到光电二极管16。通过正常操作，意味着装置10的每个部件根据其正常操作进行工作。这意味着装置10的每个组件根据其命令进行操作。换句话说，在异常操作中，装置10的至少一个组件不根据其命令进行操作。
在图1的具体实例中，光学系统18启用操作配置M1与控制配置M2之间的切换。
光学系统18包括由图1中的方框示意性地表示的光学传送器28和多个反射器30，请记住多个反射器30属于光学传送器28。
反射器30通常是镜子。
反射器30也可以是分束器。
根据具体实例，每个反射器是微镜，使得多个反射器30形成微镜阵列。
每个反射器30具有图2至图4所示的三个位置：第一位置、第二位置和第三位置。
在第一位置(参见图2)中，反射器30将入射光束反射到物体12。
在第二位置(参见图3)中，反射器30将入射光束反射到光电二极管16。
在第三位置(参见图4)中，反射器30既不将入射光束反射到物体12，也不将入射光束反射到光电二极管16。
在所示的实例中，反射器30通过围绕给定轴旋转而从一个位置传递到另一个位置。
此外，第一位置与第三位置之间的旋转角度等于第三位置与第二位置之间的旋转角度。
操作配置M1对应于反射器30的第一部分处于第一位置而反射器的第二部分处于第二位置的配置。
控制配置M2对应于每个反射器30处于第三位置的配置。
或者，控制配置M2对应于每个反射器30处于第一位置的配置。
在正常操作中，在控制配置M2中，光源14产生的光既不会被发送到物体12，也不会被发送到光电二极管16。
通过在该具体实例中的正常操作，意味着装置10的每个反射器30处于与发送给它的命令相对应的位置。然而，发生反射器30保持被阻挡在其位置上。
因此，在异常操作中，在控制配置M2中，被阻挡的反射器30然而可以将光发送到物体12或光电二极管16。
必须考虑这种异常操作以确保光强度满足三个条件C1、C2和C3。这通过控制器20来实现。
控制器20适于基于在装置10处于控制配置M2时在光电二极管16上测量的强度并且基于三个待满足的条件C1，C1和C2来控制第一部分的值。
根据图1的实例，控制器20适于命令每个反射器30的位置。
控制器20适于考虑在通过光强度完成待满足的条件C1，C2，C3装置10的最终异常操作、基于当装置10处于控制配置M2时光电二极管16上测量的强度并且基于三个待满足的条件C1、C2和C3推导出待移动到第一位置的反射器30的数量，并且命令所推导的数量的反射器30移动到第一位置。
图1的控制器20还与摄像机22、命令单元24和电源26相互作用。
电源可以是例如一个电池或者是连接到电网的外部15V电源。
摄像机22适于捕获外部场景并将捕获的外部场景发送到控制器20。控制器20还适于将场景转换成由光源20产生的转换光束。
控制器20由命令单元24和电源26控制，直到当电源26存在时命令单元24将控制器命令为闭合/断开开关状态。
现在参考用于照射物体的方法来描述装置10的操作。
该方法包括提供装置10的步骤。
该方法还包括命令装置10在控制配置M2中操作的步骤。
在所示的实例中，控制器20命令每个反射器30处于第三位置。
该方法还包括测量光电二极管16上的强度的步骤。在正常操作中，光电二极管16上测量的强度对应于噪声。噪声是对应于从一个位置切换到另一个位置的镜子数量的强度。
这意味着每个反射器30能够在第三位置中切换。没有反射器30被阻挡在其位置中。
在异常操作中，多个反射器30被阻挡在其位置中。由于阻挡位置是随机的，因此多个反射器30被阻挡在第一位置中，这意味着物体12被由光源14产生的光照射。
假设三个位置之间的统计共享(statistical sharing)，这还意味着若干反射器30被阻挡在第二位置中并且将光发送到光电二极管16以获得所测量的强度。当装置10处于控制配置M2时由光电二极管16测量的任何光强度都是由装置10的异常操作引起的。
该方法还包括基于所测量的强度来确定由于所述装置10处于所述控制配置中的异常操作而照射所述物体12的强度的步骤。
根据一个具体的实施方式，利用统计共享三个位置之间的异常操作的假设，通过推导出第二位置中的反射器30的数量、假设第一位置中的反射器30的数量相同，并通过将第一位置中的反射器30的数量转换为照射物体12的光强度，来执行确定步骤。转换操作取决于所考虑的光学系统18。
该方法还包括基于所确定的光强度和待满足的条件C1，C2，C3推导出在操作配置M1中发出的光的第一部分的步骤。
该方法然后包括命令装置10处于所述操作配置M2，其中第一部分的值等于所推导的第一部分。
该步骤通过命令适当数量的反射器30处于第一位置来实现。
因此，装置10能够以满足多个条件并且考虑装置10的部件的异常操作的光强度照射物体。
这导致了装置10提供有增加的对光强度的控制水平。
此外，只要装置10仅需要控制配置M2、光电二极管16和控制器20，就易于实现该装置。
因此，将考虑装置10的其它实施方式。
参考图5描述另一个实施方式。
参考图1的实施方式做出的每个注释都适用于图5所示的实施方式。仅对差异进行了描述。
在这种情况下，光源14是电致发光二极管的矩阵，每个电致发光二极管具有两种状态，即电致发光二极管不发光的非馈给状态和电致发光二极管发光的馈给状态。
光学系统18包括分离器，其适于将一部分光传输到物体12并将一部分光反射到光电二极管16。
控制器20适于控制每个电致发光二极管的状态。
操作配置M1对应于若干电致发光二极管处于馈给状态的配置。第一部分光对应于穿过光学系统18的透射强度，而第二部分光对应于光学系统18的反射强度。
控制配置M2对应于电致发光二极管处于非馈给状态的配置。在正常操作中，在每个电致发光二极管的命令与电致发光二极管的状态之间存在完全对应的关系。在异常操作中，不存在该对应关系。
控制器20能够确保在发送到物体12的光中不存在要考虑的这种对应关系。
装置10的该实施方式还提供增加的对光强度的控制水平。
这种装置10可用于照射任何类型的物体12。
根据具体的实例，待照射的物体本身是具有光学像差的光学系统，该光学像差可以在实时或离线条件下进行测量。这些光学像差的特征在于其点扩散函数(PSF)。例如，如果物体是眼睛，则这些光学像差含有散焦和散光。
这意味着对光学系统18的约束。
一个待满足的约束是物体加上光学系统18的相关部分的点扩散函数的标准偏差小于最大值。
待满足的约束的另一个实例是光学系统18包括光学部件，该光学部件确保点扩散函数在每个空间区域中小于25μm。
一个实例是在装置10的使用者中实施的用于治疗和/或预防神经精神疾病和/或神经退行性疾病的物体12。神经变性疾病的实例是视网膜病、帕金森氏病、亨廷顿氏病、中风、癫痫、阿尔茨海默氏病(参见例如Vann and Xiong,2016,Int.J.Physiol.Pathophysiol.Pharmacol.,8,1-8)。
根据一个优选实施方式，所述物体12参与恢复或改善装置10的用户的视力。
实际上，对于在患者中实施的物体12，待满足的条件、尤其是照射条件是非常严格的，以便防止任何细胞和组织损伤。
例如，物体12是视网膜、修饰的视网膜、视网膜细胞、修饰的视网膜细胞或视网膜植入物。
根据优选的实施方式，本发明的装置可用于光遗传学。光遗传学是用于控制活组织靶细胞中特定事件的遗传和光学方法的组合。光遗传学的标志是光反应蛋白在靶细胞中的表达。
根据另一个优选的实施方式，物体12包含多个表达光反应蛋白的细胞。
例如，物体12是眼睛的视网膜，所述视网膜被修饰成表达多种光反应蛋白。
根据特定的实施方式，光反应蛋白是视蛋白。
根据优选的实施方式，它选自由光学门控离子通道蛋白组成的组，并且更具体而言，它选自由Chrimson、ChrimsonR、(WO2013/71231)、ChrimsonR-TDT、Catch、Channelrhodopsin(US20140121265,US8906360)和黑视蛋白及其衍生物组成的组。根据另一个特别的实施方式，光反应性蛋白选自由光学门控离子泵组成的组，如细菌视紫红质(Lanyi,J K,2004,Annu Rev Physiol.66:665-88)、氯视紫红质(Lanyi,J K,1990,PhysiolRev.70:319-30)及其衍生物。
或者，本发明的物体12是在恢复因视网膜变性而失明的患者视力中使用的电子视网膜假体(参见Hadjinicolaou et al.2015,Clin Exp Optom.,98,395-410。
另一个实例是食用专用的物体12。例如，物体12可以是蔬菜。
可以组合上文考虑的实施例和替代实施例来产生本发明的其它实施方式。

Claims (14)

1.一种以可控的光强度照射物体(12)的装置(10)，当所述光强度满足多个待满足的条件(C1，C2，C3)时对该光强度进行控制，所述待满足的多个条件(C1，C2，C3)包括关于在给定的时间内的强度的条件(C1，C2)和关于在一段时间期间的剂量的条件(C3)，所述装置(10)包括：
-光源(14)，适于产生光束，该光束的强度不满足至少一个所述待满足的条件(C1，C2，C3)，
-光电二极管(16)，适于测量入射光束强度，
-光学系统(18)，适于将光从入口传送到至少一个出口，所述光源(14)、所述光电二极管(16)和所述光学系统(18)被布置成使得所述装置(10)具有两种不同的配置，即操作配置和控制配置，在所述操作配置中，由所述光源(14)发射的光的第一部分被传送到所述物体(12)，并且由所述光源(14)发射的光的第二部分被传送到光电二极管(16)，在所述控制配置中，在正常运行下所述光源(14)产生的光既不发送到所述物体(12)也不发送到所述光电二极管(16)，
-控制器(20)，适于基于在所述装置(10)处于控制配置时在光电二极管(16)上测量的强度并且基于所述待满足的条件(C1，C2，C3)来控制第一部分的值，
所述光学系统(18)包括多个反射器(30)，每个反射器(30)具有三个位置，所述反射器(30)将所述入射光束反射到所述物体(12)的第一位置、所述反射器(30)将所述入射光束反射到所述光电二极管(16)的第二位置以及所述反射器(30)既不将所述入射光束反射到所述物体(12)又不将所述入射光束反射到所述光电二极管(16)的第三位置，所述控制器(20)适于命令每个反射器(30)的位置，
其中，在异常操作中，所述多个反射器(30)中的每个反射器(30)被阻挡在多个位置中的一个位置中，
其中，所述控制配置(M2)对应于每个反射器(30)处于所述第一位置或所述第三位置的配置，并且
其中，所述控制器适于确定由于所述装置(10)处于所述控制配置(M2)中的异常操作而照射所述物体(12)的强度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，一个待满足的条件(C1)是在任何给定的时间内的光强度小于或等于最大强度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，一个待满足的条件(C2)是在任何给定的时间内的光强度大于或等于最小强度。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，一个待满足的条件(C3)是在所述一段时间期间的剂量小于或等于最大值。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述控制器(20)命令每个反射器处于所述第一位置或处于所述第二位置时，所述装置(10)处于所述操作配置，并且当命令每个反射器(30)处于所述第三位置时，所述装置(10)处于所述控制配置。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器(20)还适于基于当所述装置(10)处于所述控制配置时所述光电二极管(16)上测量的强度并且基于待满足的条件(C1，C2，C3)推导出待移动到所述第一位置的反射器(30)的数量，并且命令推导出数量的镜子移动到所述第一位置。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光源(14)是光源的矩阵，每个光源具有两种状态，光源不发光的非馈给状态和光源发光的馈给状态，所述控制器(20)适于控制每个光源的状态。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，为所述物体(12)界定待照射的平面，并且其中，所述光源(14)和所述光学系统(18)中的至少一者为如下设置，使得在待照射的平面中界定出当所述装置(10)处于操作配置时由不同光强度水平照射的多个独立的空间区域。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述光学系统(18)包括光学部件，所述光学部件确保点扩散函数在所述光学系统(18)输出时小于25μm。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述光学系统(18)包括适于校正光学像差的系统，所述适于校正光学像差的系统是可调节的。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述适于校正光学像差的系统是液体透镜。
12.一种以可控的光强度照射物体(12)的方法，当所述光强度满足多个待满足的条件(C1，C2，C3)时对该光强度进行控制，所述多个待满足的条件(C1，C2，C3)包括关于在给定的时间内的强度的条件(C1，C2)和关于在一段时间期间的剂量的条件(C3)，所述方法包括：
-提供用于以可控的光强度照射物体(12)的装置(10)，所述装置(10)包括：
-光源(14)，适于产生光束，该光束的强度不满足至少一个所述待满足的条件(C1，C2，C3)，
-光电二极管(16)，适于测量入射光束强度，
-光学系统(18)，适于将光从入口传送到至少一个出口，所述光源(14)、所述光电二极管(16)和所述光学系统(18)被布置成使得所述装置(10)具有两种不同的配置，即操作配置和控制配置，在所述操作配置中，由所述光源(14)发射的光的第一部分被传送到所述物体(12)，并且由所述光源(14)发射的光的第二部分被传送到光电二极管(16)，在所述控制配置中，在正常操作下所述光源(14)产生的光既不发送到所述物体(12)也不发送到所述光电二极管(16)，
-控制器(20)，适于控制所述第一部分的值，
-命令所述装置(10)在控制配置中操作，
-测量所述光电二极管(16)上的强度，
-基于所测量的强度来确定由于所述装置(10)处于所述控制配置中的异常操作而照射所述物体(12)的强度，
-基于所确定的光强度并且基于所述待满足的条件(C1，C2，C3)推导出在操作配置中发出的光的第一部分，以及
-命令所述装置(10)处于所述操作配置，其中所述第一部分的值等于所推导的第一部分。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述物体(12)包含至少一种表达光反应蛋白的细胞。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述光反应蛋白选自由光学门控离子通道所组成的组。
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