相关申请的交叉引用本申请根据35u.s.c.119(e)要求发明人anthonya.ferrante等人于2017年5月4日提交的美国临时专利申请号62/501,488的权益，其公开内容通过引用并入本文。联邦资助的研究或开发本发明是在美国国立卫生研究院(u.s.nationalinstitutesofhealth)授予的r44dk100999下由政府支持完成的。政府拥有本发明的某些权利。
背景技术：
：：本发明总体上涉及可用于治疗疾病、病症和/或状况的可植入医疗装置，并且更具体地涉及可用于递送一种或多种气体的此类装置。可植入医疗装置(或“植入物装置”)是常见使用的工具，其可例如用于提供治疗各种疾病、病症和/或状况的疗法。涉及植入物装置的治疗的实例包括治疗气体的受控递送、药物产品的受控递送以及治疗细胞和/或组织的递送。已经开发出各种植入物装置来控制此类治疗物(therapeutics)的递送。在植入了治疗细胞和/或组织的情况下，这种植入物装置通常依赖于具有低细胞密度的大形状系数(波形因数，formfactor)或结构性构件，以通过扩散来供给气体和营养物。近来，使用治疗气体来治疗人类疾病和损伤受到越来越多的关注。尤其是，已经提出了分子氢作为用于治疗包括中风、外伤性脑损伤、帕金森病、类风湿性关节炎、牛皮癣和糖尿病的各种适应症的治疗剂，以及作为在由心脏骤停引起的缺血后的神经保护剂。(参见liu等人，“hydrogentherapy:frommechanismtocerebraldiseases,”medgasres,6:48-54(2016)，其通过引用并入本文)。已经发现分子氢在动物模型和人类中具有抗炎作用，并且已知其中和经历氧化应激(胁迫，stress)的患者中升高的活性氧物质。递送分子氢的技术包括吸入、注入输注氢(infusionwithhydrogen-infused)的盐水以及在大气压或更高压力下消耗被氢气饱和的水。分子氢疗法的一些优点包括没有毒性。另外，动物研究显示了对缺血性中风的强保护作用(参见chen等人，“hydrogengasreducedacutehyperglycemia-enhancedhemorrhagictransformationinafocalischemiaratmodel”,neuroscience,169:402-414(2010)，其通过引用并入本文)。最近的临床研究已证明对人类具有显著的治疗效果。在一项此类研究中，每天用氢饱和水治疗20名类风湿性关节炎患者四个星期(参见ishibashi等人，medgasres,“consumptionofwatercontainingahighconcentrationofmolecularhydrogenreducesoxidativestressanddiseaseactivityinpatientswithrheumatoidarthritis:anopen-labelpilotstudy,”2:27(2012)，其通过引用并入本文)。氧化胁迫的标记物降低了，平均das28得分(28个关节的疾病活性得分)也降低了。在另一项研究中，使用几种递送形式对三名患者进行了分子氢治疗(参见ishibashi等人，“improvementofpsoriasis-associatedarthritisandskinlesionsbytreatmentwithmolecularhydrogen:areportofthreecases,”molmedrep,12:2757-64(2015)，其通过引用并入本文)。炎性细胞因子水平降低了，das28和pasi(牛皮癣相关炎症)评分也降低了。在另一项研究中，对五名经历过心脏骤停的患者通过吸入分子氢治疗18小时，以确定治疗是否可以预防由于心脏骤停期间的缺氧所引起的神经损伤(参见tamura等人，“feasibilityandsafetyofhydrogengasinhalationforpost-cardiacarrestsyndrome–first-in-humanpilotstudy,”circj,80:1870-3(2016)，其通过引用并入本文)。四名幸存患者的90天cpc(脑性能分类)得分是1。这包括具有高nse(神经元特异性烯醇化酶)的患者，高nse是差的神经结果的强有力预测物。尽管分子氢疗法具有前景，但是它的接受(adoption)很慢。对于非卧床或长期使用的患者，通过吸入或输注进行递送很麻烦。氢饱和饮料的消耗受到气态氢在水中的低溶解度以及患者之间摄入差异的限制。除气态氢外，其他气体也已用于细胞治疗。尽管已知氧对于细胞存活性和功能是必需的，但是还有其他气体可以被递送至细胞植入物或这种植入物附近，并且可为植入的细胞和/或周围组织带来益处。例如，气态二氧化碳可用于调节新陈代谢，而气态一氧化碳可具有抗炎和抗凋亡效果(请参见wang等人，“donortreatmentwithcarbonmonoxidecanyieldisletallograftsurvivalandtolerance,”diabetes,54:1400-6(2005)，其通过引用并入本文)。一氧化碳可通过电化学方式产生。与一氧化碳类似，一氧化氮和硫化氢是可通过电化学方式产生的气体(请参见chi等人，“electrochemicalgenerationoffreenitricoxidefromnitritecatalyzedbyironmeso-tetrakis(4-n-methylpyridiniumyl)porphyrin,”inorgchem,43:8437-8446(2004)；ren等人，“electrochemicallymodulatednitricoxide(no)releasingbiomedicaldevicesviacopper(ii)-tri(2-pyridylmethyl)aminemediatedreductionofnitrite,”acsapplmaterinterfaces,6:3779-3783(2014)；bilal等人，“thermo-electrochemicalreductionofsulfatetosulfideusingagraphitecathode,”journalofappliedelectrochemistry,28:1073-81(1998)，其全部通过引用并入本文)，并且涉及几个关键的细胞信号传导途径。因此，这些气体可以有益地用于组织疗法应用中，其中例如期望防止缺氧、毒性活性氧物质和内皮结构的炎症。如上所述，除了用于递送治疗气体之外，植入物装置还用于递送治疗细胞和/或组织。实际上，对于细胞疗法，特别是囊化的(封装的，encapsulated)细胞植入物，已有很长的研究历史。囊化(封装，encapsulation)通常分为两类：微囊化和巨囊化。在微囊化中，将植入的细胞或组织放置在基质(例如，水凝胶)中，基质中具有相对少量的细胞。基质可以对基质内的植入的细胞提供或者可以不提供免疫保护。这种微胶囊通常被放置在患者的腹膜腔中，并且不容易被取出。在巨囊化中，通常存在围绕(即，囊化)植入的细胞的多孔膜；可以包含或可以不包含围绕细胞的基质。巨囊化膜可以执行一项或多项功能，包括保持所容纳的植入的细胞、将植入的细胞与宿主免疫系统隔离、帮助植入物整合到体内(即，血管化)、以及通过纤维化促进植入物与身体变得完全隔开(walled-off)。出于安全和置换，巨胶囊通常被设计为从身体收回。通常，单个巨胶囊或多个巨胶囊可用于实现治疗。巨囊化的植入物通常包括薄形状系数或结构性构件，其通常是平片状或薄而高的圆柱体的形式，确认(inacknowledgementof)以下事实：在正常生理学中，细胞一般位于通过扩散对这些细胞提供营养物的数百微米的血管内。然而，如组织学检查所见，即使最薄的尺寸，一般也大于最佳生理距离，并且大多数植入物具有尺寸不同的坏死细胞核。这些坏死核是中心区域内细胞死亡的结果。由于与其他营养物(如葡萄糖)相比，氧的可利用性低，所以基于反应扩散模型的限制性营养物通常被认为是氧(参见avgoustiniatos等人，“designconsiderationsinimmunoisolation,”principlesoftissueengineering,rglandesco.,austin,tx.p.336-346(1997)；avgoustiniatos等人，“effectofexternaloxygenmasstransferresistancesonviabilityofimmunoisolatedtissue,”annnyacadsci,831:145-67(1997)，两者均通过引用并入本文)。当细胞密度高时，坏死核更广泛(即，尺寸更大)，进一步增加了氧需求。通常，高细胞密度对于细胞植入物具有期望的治疗效果是必需的，同时在尺寸上保持足够紧凑，对于外科植入物和可用的植入物尺寸而言是实用的。已经广泛提出了用于创建生物人造胰腺的细胞植入物，其通常具有胰岛或其他胰岛素分泌和/或葡萄糖调节细胞。但是，也已经提出并研究了用于治疗肝功能衰竭、帕金森病(参见luo等人，“recoveryofneurologicalfunctionsinnon-humanprimatemodelofparkinson'sdiseasebytransplantationofencapsulatedneonatalporcinechoroidplexuscells,”jparkinsonsdis,3:275-91(2013)，其通过引用并入本文)、甲状(旁)腺疾病、血友病、阿尔茨海默病和疼痛控制、以及其他状况和疾病的细胞植入物。已经尝试了分泌胰岛素、人生长激素、多巴胺、儿茶酚胺和其他生理活性和/或治疗化合物的植入物。已经设计、制造和测试了用于胰岛和其他细胞类型的细胞植入物大规模装置。一些已经在小型和大型动物模型中成功进行了测试(参见tarantal等人，“real-timebioluminescenceimagingofmacroencapsulatedfibroblastsrevealsallograftprotectioninrhesusmonkeys(macacamulatta),”transplantation,88:38-41(2009)，其通过引用并入本文)，并在有限的程度上，在人类中具有优异的生物相容性和安全特性(profiles)(参见tibell等，“survivalofmacroencapsulatedallogeneicparathyroidtissueoneyearaftertransplantationinnonimmunosuppressedhumans,”celltransplant,10:591-9(2001)，其通过引用并入本文)。此类装置还证明了，在一项针对人类对象的研究中，在非人灵长类动物中无免疫抑制的情况下免于同种异型免疫和自身免疫，并在低免疫抑制的情况下免于异种免疫。然而，缺乏与表明治疗功效的临床应用更相关的对于大型动物模型和胰岛来源的工作。迄今为止，用于人类的细胞疗法装置的扩大(scale-up)受到对充足的胰岛充氧以支持胰岛存活和功能所需的装置尺寸要求的严重损害(请参阅o'sullivan等人，“isletstransplantedinimmunoisolationdevices:areviewoftheprogressandthechallengesthatremain,”endocrrev,32(6):827-44(2011)，其通过引用并入本文)。胰岛(尤其是胰岛β细胞)对缺氧特别敏感。除了对胰岛存活的影响外，缺氧对(葡萄糖刺激的胰岛素分泌(gsis)所测量的)胰岛功能也有极大影响。gsis是能量依赖性过程，并且氧影响的阈值在氧水平比影响存活所需的氧水平高100倍时可见。各种专利相关文件公开了细胞植入物装置。例如，在2015年4月23日公开的发明人tempelman等人的美国专利申请公开号us2015/0112247a1中(并且其通过引用并入)，公开了一种细胞植入物的气体治疗系统。根据前述出版物的一个实施方式，该系统包括(i)被配置以输出第一气体的电化学装置，(ii)包括被配置以接收细胞的第一室的细胞容纳子系统，和(iii)用于将第一气体从电化学装置输送到第一室的气体导管，气体导管的一端耦接至电化学装置，而相对端耦接至第一室。根据另一实施方式，细胞容纳子系统包括气体室和在气体室的一侧或两侧的细胞室。在前述实施方式中，气体室从电化学装置接收第一气体，然后第一气体从气体室被递送至一个或多个细胞室。然而，本发明人发现，利用上述系统，递送至细胞容纳子系统的气体处于显著的压力下。实际上，气体压力足够大，以致于在有效疗法可能需要的压力下，导致细胞容纳子系统膨胀并处于破裂的显著风险中。可能感兴趣的其他与专利相关的文件包括以下内容，所有这些文件均通过引用并入本文：2013年5月21日授权的发明人rotem等人的美国专利号8,444,630b2；和2002年4月9日授权的发明人colton等人的美国专利号6,368,592；2011年3月3日公开的发明人stem等人的美国专利申请公开号us2011/0054387a1；2010年12月30日公开的发明人tempelman等人的美国专利申请公开号2010/0330547a1；2009年1月8日公开的发明人rotem等人的美国专利申请公开号us2009/0012502a1；2005年6月23日公开的发明人rotem等人的us2005/0136092a1；2003年5月8日公开的发明人colton等人的美国专利申请公开号us2003/0087427a1；2009年3月12日公开的pct国际公开号wo2009/031154a2；2008年7月3日公开的pct国际公开号wo2008/079997a2；2006年11月16日公开的pct国际公开号wo2006/122169a2；和2001年7月19日公开的pct国际公开号wo01/50983a1。技术实现要素：根据本发明的一个方面，提供了可植入气体递送装置，可植入气体递送装置包括：(a)多孔芯，多孔芯具有开放体积(开放容积，openvolume)并且允许气体在整个开放体积中运送，多孔芯具有在所有方向上足以承受拉伸应力而不永久变形的拉伸强度；(b)至少一个透气性扩散膜，该至少一个透气性扩散膜被固定地耦接至多孔芯的表面，借此通过将至少一个扩散膜附接至多孔芯来限制至少一个透气性扩散膜的变形和/或分层(脱层，delamination)；(c)气体供给管，气体供给管具有插入多孔芯中的第一端和具有适于接收来自气体源的气体的第二端；(d)其中未被至少一个透气性扩散膜和气体供给管占据的多孔芯的任何表面都是气密的；和(e)其中可植入气体递送装置具有平面的几何形状和气密密封，并且在加压时维持平面的几何形状和气密密封。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以包括选自以下的生物相容性材料：烧结聚合物、织造和非织造聚合物、刚性开孔泡沫、多孔陶瓷、多孔金属、及其组合中的一种或多种。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以包括选自以下的烧结聚合物：烧结聚乙烯、烧结聚丙烯、烧结聚对苯二甲酸乙二醇酯、烧结聚偏二氟乙烯、烧结聚四氟乙烯、及其组合。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以包括织造或非织造聚合物网，并且织造或非织造聚合物网可以包括选自以下的材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯、及其组合。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以是由单个层制成的单层(整体，monolithic)结构。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以是由多个层和/或多种材料制成的复合结构。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以通过将两个层融合在一起形成。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以包括多孔膜。在本发明的更详细的特征中，多孔膜可以包括亲水性微孔膜。在本发明的更详细的特征中，亲水性微孔膜可以选自微孔亲水化扩张的聚四氟乙烯膜、微孔亲水性聚偏二氟乙烯膜、微孔聚醚砜膜、亲水化微孔聚对苯二甲酸乙二醇酯径迹蚀刻膜、微孔亲水性聚乙烯膜、及其组合。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以包括无孔透气性材料。在本发明的更详细的特征中，无孔透气性材料可以包括硅酮层。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以是由单个层制成的单层结构。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以是包括多个层的层压结构。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以是包括亲水性微孔膜和疏水性膜的层压结构，疏水性膜可以面向多孔芯，而亲水性膜可以背对(背朝，faceawayfrom)多孔芯。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以是包括亲水性微孔膜和脉管化(血管化，vascularizing)膜的层压结构，亲水性微孔膜可以面向多孔芯，而血管化膜可以背对多孔芯。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以直接结合(bonded)至多孔芯。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以间接结合至多孔芯。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可被塑形以包括两个相对表面和外围(periphery)，并且外围可以在两个相对表面之间延伸。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以包括第一透气性扩散膜和第二透气性扩散膜，第一透气性扩散膜可以固定地耦接至多孔芯的两个相对表面中的一个，并且第二透气性扩散膜可以固定地耦接至多孔芯的两个相对表面中的另一个。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以通过多孔芯的整体边缘密封而被气密密封。在本发明的更详细的特征中，至少一个透气性扩散膜可以包括两个透气性扩散膜，并且可以通过将两个透气性扩散膜边缘密封在一起以将多孔芯气密密封。可选地，在两个透气性膜是多孔的情况下，可以将多孔芯压缩并在其边缘周围熔融，使得熔融的多孔芯流入透气性膜的孔中，其中多孔芯熔融和被压缩与多孔芯流入透气性膜的孔中的结合形成了密封。可选地，可以将形成多孔芯和透气性膜的材料全部熔融以形成均匀的密封。在本发明的更详细的特征中，多孔芯可以用垫圈(gasket)气密密封。在本发明的更详细的特征中，垫圈可以是结构垫圈。在本发明的更详细的特征中，垫圈可以是热塑性垫圈。在本发明的更详细的特征中，垫圈可以是热固性树脂。在本发明的更详细的特征中，垫圈可以是粘合剂。在本发明的更详细的特征中，可植入气体递送装置可进一步包括至少一个组织整合层，至少一个组织整合层在与多孔芯相对的一侧上耦接到至少一个透气性扩散层。在本发明的更详细的特征中，可植入气体递送装置可以进一步包括至少一个疏水层，并且至少一个疏水层可以插入在至少一个透气性扩散膜和多孔芯之间。根据本发明的另一方面，提供了一种植入物装置，植入物装置包括：(a)如上所述的可植入气体递送装置；和(b)至少一个容纳植入的细胞或组织的胶囊(小室，capsule)，至少一个胶囊与可植入气体递送装置直接接触以从中接收气体。在本发明的更详细的特征中，至少一个胶囊可包括多个容纳植入的细胞或组织的胶囊，并且多个胶囊中的每个可与可植入气体递送装置直接接触以从中接收气体。根据本发明的又一方面，提供了植入物系统，植入物系统包括：(a)可植入气体源，可植入气体源包括用于输出第一气体的第一出口；和(b)如上所述的可植入气体递送装置，其中可植入气体递送装置的气体供给管流体地耦接至可植入气体源的第一出口，以从可植入气体源接收第一气体。在本发明的更详细的特征中，可植入气体源可以是水电解器。在本发明的更详细的特征中，可植入气体源可以进一步具有用于输出第二气体的第二出口，植入物系统可以进一步包括经皮排气(venting)装置，并且经皮排气装置可以流体地耦接至可植入气体源的第二出口，以从可植入气体源接收第二气体。在本发明的更详细的特征中，可植入气体递送装置接收的第一气体可以是氧气，而经皮排气装置接收的第二气体可以是氢气。在本发明的更详细的特征中，可植入气体递送装置接收的第一气体可以是氢气，而经皮排气装置接收的第二气体可以是氧气。根据本发明的另一方面，提供了植入物系统，植入物系统包括(a)可植入气体源，可植入气体源包括用于输出第一气体的第一出口和用于输出第二气体的第二出口；(b)第一和第二可植入气体递送装置，第一和第二可植入气体递送装置中的每一个均与上述可植入气体递送装置相同，其中第一可植入气体递送装置的气体供给管流体地耦接至可植入气体源的第一出口，以从可植入气体源接收第一气体，并且其中第二可植入气体递送装置的气体供给管流体地耦接至可植入气体源的第二出口，以从可植入气体源接收第二气体。在本发明的更详细的特征中，系统可以进一步包括至少一个容纳细胞和/或组织的胶囊，并且至少一个胶囊可以与第一可植入气体递送装置直接接触以从中接收气体。根据本发明的又一方面，提供了向患者递送治疗气体的方法，方法包括以下步骤：(a)提供如上所述的可植入气体递送装置；(b)在某一位置处将可植入气体递送装置植入患者中的水性环境中，在所述位置处至少一个透气性扩散膜足够靠近组织，使得从透气性扩散膜释放的气体被患者的循环系统摄取(吸收，takenup)作为溶解在水性介质中的气体；和(c)将治疗气体供给至可植入气体递送装置，借此治疗气体从透气性扩散膜释放作为溶解在水性介质中的气体。在本发明的更详细的特征中，治疗气体可以是氢气。根据本发明的又一方面，提供了植入物装置，其包括：(a)中央电解器组件，中央电解器组件具有输出氧气的第一面和输出氢气的第二面；(b)流体地和机械地耦接至中央电解器的第一面的第一多孔芯，第一多孔芯具有开放体积并且允许气体在整个开放体积中运送，第一多孔芯具有在所有方向上足以承受拉伸应力而不永久变形的拉伸强度；(c)流体地和机械地耦接至中央电解器的第二面的第二多孔芯，第二多孔芯具有开放体积并且允许气体在整个开放体积中运送，第二多孔芯具有在所有方向上足以承受拉伸应力而不永久变形的拉伸强度；和(d)细胞胶囊，细胞胶囊包括第一透气性扩散膜，第一透气性扩散膜固定地耦接至所述多孔芯的与中央电解器相对的表面，借此至少一个透气性扩散膜的变形和/或分层由至少一个扩散膜对多孔芯的附接限制。出于本说明书和权利要求书的目的，当本发明被定位在给定方向或从给定方向观察时，可以使用诸如“顶部”、“底部”、“近侧”、“远侧”、“上”、“下”、“前”和“后”之类的各种关系术语来描述所述发明。应当理解，通过改变本发明的方向，可能需要相应地调整某些关系术语。本发明的另外的目的以及方面、特征和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中变得显而易见，或者可以通过本发明的实践而获知。在描述中，参考了附图，附图构成描述的一部分，并且在附图中通过图示的方式显示了用于实施本发明的各种实施方式。将足够详细地描述实施方式以使本领域技术人员能够实践本发明，并且应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行结构上的改变。因此，以下详细描述不应以限制的方式理解，并且本发明的范围由所附权利要求书最佳地限定。附图说明附图，其从而被并入本说明书并构成本说明书的一部分，示例了本发明的各种实施方式，并且与描述一起用于解释本发明的原理。这些附图不一定按比例绘制，并且出于说明的目的，某些组件的尺寸可能过小和/或过大。在附图中，相同的参考编号表示相同的部分：图1a和1b分别是根据本发明构造的气体递送装置的第一实施方式的简化立体图和分解立体图；图2a是根据本发明构造的气体递送装置的第二实施方式的简化截面图；图2b是在多孔芯围绕其外围热密封之前的图2a气体递送装置的简化截面图；图3a是根据本发明构造的气体递送装置的第三实施方式的简化截面图；图3b是热密封热塑性圈垫之前的图3a气体递送装置的简化截面图；图4a是根据本发明构造的气体递送装置的第四实施方式的简化截面图；图4b是热密封之前的图4a气体递送装置的简化截面图；图5a是根据本发明构造的气体递送装置的第五实施方式的简化截面图；图5b是热密封之前的图5a气体递送装置的简化截面图；图6a是根据本发明构造的气体递送装置的第六实施方式的简化立体图；。图6b是热密封之前的图6a气体递送装置的简化分解立体图；图7是根据本发明构造的气体递送装置的第七实施方式的简化分解立体图，在热密封之前显示了气体递送装置；图8是根据本发明构造的气体递送装置的第八实施方式的简化分解立体图，在热密封之前显示了气体递送装置；图9是根据本发明构造的气体递送装置的第九实施方式的简化分解立体图，在热密封之前显示了气体递送装置；图10是根据本发明构造的组合式气体扩散器/细胞胶囊装置的第一实施方式的简化分解立体图，在热密封之前显示了组合式气体扩散器/细胞胶囊装置；图11a是根据本发明构造的组合式气体扩散器/细胞胶囊装置的第二实施方式的简化截面图；图11b是热密封之前的图11a组合式气体扩散器/细胞胶囊装置的简化截面图；图12是根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第一实施方式的简化分解立体图，在热密封之前显示了系统；图13是根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第二实施方式的简化示意图；图14是根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第三实施方式的简化示意图；图15是根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第四实施方式的简化示意图；图16是根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第五实施方式的简化示意图；图17a和17b分别是适合用作本发明气体递送装置的多孔芯的纺粘聚酯非织造织物的照片和扫描电子显微照片；图18a和18b分别是包含纺粘和熔喷聚丙烯层的织物的照片和扫描电子显微照片，所述织物适合用作本发明的气体递送装置的多孔芯；图19是通过闪纺(flashspinning)制造的多孔高密度聚乙烯膜的扫描电子显微照片，所述膜适合用作本发明的气体递送装置的多孔芯；图20是适合用作本发明气体递送装置的多孔芯的烧结超高分子量聚乙烯材料的照片；图21是由具有聚丙烯芯和低密度聚乙烯外皮(外壳，sheath)的纤维构成的非织造材料的照片，所述非织造材料适合用作本发明的气体递送装置的多孔芯；图22是实施例1的气体递送装置的照片；图23是描述实施例1中所讨论结果的图；以及图24是实施例2的气体递送装置的照片。具体实施方式如上所述，存在期望将治疗气体递送至身体内部的各种情况。在这种情况下，必须有一种以受控方式递送气体的安全有效的方法，使得扩散速率不超过接收环境吸收气体的能力。例如，可期望将治疗气体(如氧气、氢气、硫化氢、一氧化氮、一氧化碳和二氧化碳中的一种或多种)递送至遭受损伤的组织。在这种情况下，期望在损伤点附近植入递送装置，以便治疗气体可以跨过装置表面被递送，从而将治疗剂量递送至患处(受影响区域，affectedarea)。在另一实例中，可期望使用具有被设计以促进紧密血管化的表面的装置来全身递送治疗气体。在又一实例中，可期望将一种或多种治疗气体(诸如但不限于氧气和氢气)递送至容纳细胞治疗物的集成隔室(compartment)中，而不冒过高气压可能使集成隔室损坏的风险。本发明部分地涉及这样的新型植入物装置，其解决了上述多种需求。更具体地，根据一个实施方式，新型植入物装置包括气体递送装置。如将在下面进一步讨论的，本发明的气体递送装置优选地以这种方式被配置：其使得所述装置以受控方式递送气体，例如通过使气体穿过将气体溶解在水中和/或控制气体流动穿过其中的速率的扩散膜。以这种方式，显著降低了由于在高气压下递送气体而产生的有害影响。本发明的气体递送装置可用于以多种方式将一种或多种气体递送至期望的位置。例如，气体递送装置可用于将一种或多种治疗气体递送至植入患者体内的一个或多个细胞胶囊。可选地，气体递送装置可用于将一种或多种治疗气体递送至患者体内的目标位置，在目标位置，特异性细胞或组织以其天然状态存在。可选地，气体递送装置可用于将一种或多种治疗气体递送至患者的循环系统，以在整个患者体内分散气体，达到全身效果或达到气体可对细胞或组织产生具体治疗影响的更靶向性的效果。可选地，气体递送装置可以用于将一种或多种废气(wastegases)递送至患者的循环系统，用以通过患者的呼吸系统从患者排出。可选地，气体递送装置可用于将一种或多种用于排出的废气递送至2017年11月15日提交的美国专利申请号15/814,298(发明人ferrante等人，其通过引用并入本文)中所公开类型的经皮气体扩散装置。本发明气体递送装置递送的一种或多种气体可以例如使用植入的电化学气体发生装置在患者体内原位产生，电化学气体发生装置的实例在2017年11月15日提交的美国专利申请公开号us2015/0112247a1和美国专利申请公开号15/814,124(发明人stone等人，其两者通过引用并入本文)中公开。然后可以使用供给管将以此方式产生的气体供给到气体递送装置，供给管的一端耦接至植入的电化学气体发生装置，而另一端耦接至气体递送装置。可选地，代替在患者体内原位产生气体，供给到气体递送装置的一种或多种气体可以电化学地或以其他方式在患者体外产生，然后可以例如使用u.s.s.n.15/814,298中所公开类型的经皮气体扩散装置和/或供给管输送至气体递送装置。可选地，可以将一种或多种气体连续地或周期性地提供给患者体内的气体存储装置，然后使用供给管或其他手段将其从气体存储装置输送至气体递送装置。除了气体递送装置之外，本发明的植入物装置还可包括一个或多个耦接至气体递送装置的细胞胶囊。以这种方式，例如，气体递送装置可用于将一种或多种气体递送至一个或多个细胞胶囊中的每一个。本发明还部分地涉及用于将一种或多种气体递送至细胞或组织的系统，无论这种细胞或组织是植入的还是天然的。根据一个实施方式，系统可以包括如上所述的气体递送装置，并且可以进一步包括气体发生装置。气体发生装置可以是上述类型的植入的电化学气体发生装置，并且气体递送装置和气体发生装置可以例如通过供给管彼此耦接，供给管的一端可以连接至气体发生装置，而另一端连接至气体递送装置。根据另一实施方式，系统可以进一步包括一个或多个与气体递送装置耦接的细胞胶囊。例如，在气体发生装置是水电解器的情况下，系统可以包括耦接至水电解器的氧气出口的第一气体递送装置和耦接至水电解器的氢气出口的第二气体递送装置。如果需要的话，则可以使用第一气体递送装置，例如向一个或多个细胞胶囊供给氧气，并且可以使用第二气体递送装置，例如，将氢气递送至经皮气体扩散装置或递送至血流以从患者中排出和/或递送至血流以在整个患者中分散以达到治疗效果。可选地，在不存在细胞胶囊的情况下，可以使用第一气体递送装置，例如，将氧气递送至经皮气体扩散装置或递送至血流以从患者中排出，并且可以使用第二气体递送装置，例如，将氢气递送至血流以在整个患者中分散以达到治疗效果，或直接递送至附近的组织。概括地说，本发明的气体递送装置可包括(i)多孔芯，通过多孔芯，气体被允许通过对流和/或扩散而自由地移动，多孔芯优选地具有在所有方向上足以承受拉伸应力(例如，加压至约25psi，优选至约50psi)而不会永久变形的足够的拉伸强度；和(ii)牢固地固定(例如，通过结合)至多孔芯的至少一个透气性扩散膜(在本文中有时简称为“扩散膜”)。多孔芯可以由多种生物相容性材料形成，但是应该允许气体经由扩散和/或对流穿过其中而迅速平衡。多孔芯可以是由单个层和单一材料制成的单层结构，或者可以是由多个层和/或多种材料制成的复合结构。适用于多孔芯的材料的实例可包括烧结聚合物、织造和非织造聚合物、刚性开孔泡沫、多孔陶瓷和多孔金属中的一种或多种。适用于多孔芯的烧结聚合物可以包括但不限于烧结生物相容性聚合物，如烧结聚乙烯、烧结聚丙烯、烧结聚对苯二甲酸乙二醇酯、烧结聚偏二氟乙烯、烧结聚四氟乙烯、及其组合。这种烧结聚合物材料的实例可以包括烧结超高分子量聚乙烯(uhmwpe)，如可作为xs-96193烧结材料(porexfiltrationgroupinc.,fairburn,ga)商购获得。适用于多孔芯的织造和非织造聚合物可包括但不限于聚合物网。这样的织造和非织造聚合物网可以包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯、及其组合的材料。适合的非织造聚合物材料的实例可以是纺粘聚对苯二甲酸乙二醇酯织物，如可作为style2016织物(kavonfilterproductsco.,farmingdale,newjersey)商购获得。这种织物材料以各种厚度和刚度可得，并且其表面具有许多接触点，从而能够牢固地附接至微孔扩散膜，而不堵塞所附接的膜的大部分孔。适用于多孔芯的非织造聚合物材料的另一实例可以是包含纺粘和熔喷聚丙烯层的织物，如可作为wptnonwovenssb-201-45-s/b织物(wptnonwovenscorp.,beaverdam,ky)商购获得。此织物材料的孔隙度比上述style2016织物低得多，除了可为固定至其的一个或多个扩散膜提供支撑外，它还可帮助防止水侵入气体胶囊的芯。适用于多孔芯的非织造聚合物材料的另一实例可以是非织造、闪纺和热结合的高密度聚乙烯织物，如可作为织物(e.idupontdenemoursandcompany,wilmington,de)商购获得。此织物材料以各种厚度和孔径可得，并已在医疗应用中广泛用于无菌包装。适用于多孔芯的非织造聚合物材料的又一实例可以是由具有聚丙烯芯和低密度聚乙烯外皮的纤维构成的非织造材料，如可作为hrm36777商购获得。36777(porexfiltrationgroupinc.,fairburn,ga)。此结构能够在与广泛的扩散膜相容的温度下形成层压体，并且不会使聚丙烯提供的结构坍塌。在优选实施方式中，多孔芯是大体上矩形的平面结构，其被成形以包括两个相对表面和外围，并且至少一个透气性扩散膜包括固定至多孔芯的两个相对表面中的每一个的至少一个透气性扩散膜。可选地，可以用不允许气体穿过其中的密封件或其他结构替换两个透气性扩散膜中的一个，使得气体可以从多孔芯，仅从其两个相对表面中的一个扩散。透气性扩散膜可包含多孔生物相容性材料或透气性无孔生物相容性材料。在透气性扩散膜包含多孔材料的情况下，这种多孔材料可以是微孔膜。优选地，这种微孔膜是亲水性微孔膜，其微孔在装置的操作过程中可填充有来自局部环境的水。使用这种亲水性膜作为透气性扩散膜，可以确保进入多孔芯的气体将首先溶解在截留于膜中的液体中，然后将扩散到周围人体组织或囊化的细胞中，只要多孔芯内的压力保持在透气性扩散膜的气泡点以下。优选的是，防止未溶解的气体流动通过膜，这可能导致气体截滞在附接的细胞胶囊或周围组织中。适于用作透气性扩散膜的微孔材料的实例可以包括但不限于以下：微孔亲水化扩张的聚四氟乙烯(eptfe)膜，如膜(milliporesigma,burlington,ma)；微孔亲水性聚偏二氟乙烯(pvdf)膜，如gvwp或dvpp膜(milliporesigma,burlington,ma)；微孔聚醚砜膜；通过与聚乙烯吡咯烷酮缀合或通过等离子体处理而制成亲水性的微孔聚对苯二甲酸乙二醇酯径迹蚀刻膜(sabeu,capecoral,fl)；以及微孔亲水性聚乙烯膜，如miraim膜(teijinlimited,tokyo,japan)。可选地，在透气性扩散膜包括无孔透气性材料的情况下，这种材料可以是例如薄硅酮层。在这种情况下，气体可以以受控速率透过透气性扩散膜，然后可以在透气性扩散膜的外表面上溶解到水性环境中。透气性扩散膜本身可以是单层结构的单个层，或者可以是包括多种上述材料和/或可以提供一种或多种另外功能的其他层的层压体。可以包括多个层以提供其他功能的膜材料的实例是theracyte血管化膜(theracyte,inc.,lagunahills,ca)，其包括亲水性细胞屏障层、促进紧密血管化和与人体组织整合的层、以及结构层。透气性扩散膜可通过在多个点处附接至多孔芯而被固定至多孔芯。在一些实施方式中，可利用热和压力的组合将透气性扩散膜直接结合至多孔芯。在一些实施方式中，可以使用溶剂将透气性扩散膜直接结合至多孔芯，从而软化多孔芯材料，使得可以使用压力将透气性扩散膜结合至多孔芯。在一些实施方式中，可以使用粘合剂将透气性扩散膜结合至多孔芯。在一些实施方式中，可在透气性渗透膜和多孔芯之间插入一层或多层，诸如但不限于疏水层。优选地，沿外围密封多孔芯以防止气体从多孔芯内通过多孔芯的外围而不期望地漏出，并确保气体基本上通过一个或多个透气性扩散膜被递送。可以以各种方式实现这种外围密封。例如，可通过以下实现外围密封：通过将透气性扩散膜彼此沿外围热密封、通过沿外围热密封多孔芯而使得多孔芯的材料形成边界密封件并渗透透气性扩散膜的孔、通过沿外围热密封多孔芯而使得多孔芯的材料和透气性扩散膜形成单层密封、通过沿外围热密封多孔芯、通过使用流入多孔芯中和/或在多孔芯的边缘周围流动的热塑性垫圈、通过使用结构垫圈、或通过上述的某种组合。优选地，气体递送装置还包括气体供给构件或穿过多孔芯的外围的其他流动路径，以将气体引入多孔芯的内部。气体供给构件可以是管，管的一端插入穿过多孔芯的密封外围并进入多孔芯，而另一端耦接至气体源。可选地，气体供给构件可以是可用于将气体引入多孔芯内部中的任意类型的通孔(via)、导管、通道、端口、路径或气体路径设定工具(routingimplement)。在一些实施方式中，可以通过多个供给管或流动路径将多于一种的气体递送至多孔芯。包括多孔芯、至少一个透气性扩散膜、外围密封件和气体供给构件的上述元件的气体递送装置在本文中可以可选地被称为气体扩散器或支架式气体扩散器。如上所述，气体可以在体外产生，然后经皮供给至气体递送装置。可选地，可以使用诸如加压气体容器、化学气体发生器、电化学气体发生器、或其组合的植入式医疗装置在体内存储或产生气体，并且可以通过流动路径(诸如管)将这种气体供给至气体递送装置。可选地，气体递送装置可以与植入的气体源整合。例如，可使用可植入水电解器产生治疗氢气。然后可以将如此产生的氢气供给至本发明的气体递送装置，气体递送装置进而可以将氢气递送至局部组织或经由循环系统全身递送。在此实例中，可以使用本发明的第二气体递送装置将废氧气扩散至身体，或者可以经皮地从身体去除废氧气。类似地，可以使用植入的水电解器产生的氧气作为治疗气体，并使用本发明的气体递送装置将其递送至局部组织，并且可以使用本发明的第二气体递送装置或经由经皮装置消除废氢气。如上所述，本发明的气体递送装置可以通过将废气溶解在水中而起到安全地将其驱散的功能。例如，在使用可植入水电解器将氧气递送至植入的细胞胶囊的情况下，可以将水电解器产生的废氢气递送至本发明的气体递送装置，使得可以将废氢气安全地递送至附近组织和循环系统，在附近组织和循环系统处可以通过呼气将其从体内去除。本发明的气体递送装置还可以是包括植入的细胞胶囊的系统的构件，并且可以起到将氧气安全地递送至囊化的细胞的作用。对于本发明的气体递送装置，优选地在相对于周围组织的正压下递送气体。根据应用和气体递送系统的设计，压差可以在高于环境压力或血压约0.1至50psi之间的范围内，即上限将低于层压膜的起泡点。上述气体递送装置优选包括多孔芯，其允许在整个多孔芯中维持均匀的气体浓度。多孔芯优选在至少一个表面上由扩散膜界定。可以提供用于向多孔芯供给气体的气体供给构件。还可以提供用于密封多孔芯的表面以限制气体流动的一些布置。优选地，扩散膜在多个点处结合至多孔芯，使得当在装置规定的压力等级(rating)内递送气体时，扩散膜或整个支架式扩散器装置都不显著变形。结合强度应足以防止在装置的正常运行条件下分层，这不仅包括装置内部和外部之间的压差，还包括将在植入的治疗装置中预期到的其他机械应力(例如，挠曲、扭曲、压缩、冲击)的合理程度和频率。在某些实施方式中，可期望排除存在于扩散膜中的水进入多孔芯。这可以通过以下一种或多种方式来完成：调节扩散膜材料的性质；选择多孔芯的非润湿材料；提供另外的中间膜(介入膜，interveningmembrane)层，其防止液体进入多孔芯并维持支架式气体扩散器的相关性质(即保持对气体的多孔性并形成与多孔芯和扩散膜元件两者牢固的机械结合)。在使用另外的中间膜层的情况下，此类层可以是例如一个或多个疏水层。在某些实施方式中，支架式气体扩散器可用于将治疗气体(如氧气和/或氢气)递送至容纳细胞治疗物的集成隔室或多个隔室(例如，囊化的细胞或组织)。在这样的实施方式中，支架式气体扩散器可用于通过扩散穿过支架式气体扩散器的扩散膜而向细胞隔室提供治疗气体。在这样的实施方式中，扩散膜可以包括改善囊化的细胞或组织的移入的特征。扩散膜与多孔芯介质的结合可以防止扩散膜变形，否则扩散膜可能弯曲(bow)进入细胞隔室，并侵蚀囊化的细胞或组织。在某些实施方式中，耦接至气体递送装置的细胞胶囊可以在其周围并入间隔件，间隔件允许横跨(遍及，across)细胞胶囊的均匀高度。与在其他具有气体功能的(加气，gas-enabled)细胞胶囊中所表现的相比，这种布置可以使细胞能够更均匀地分布和使得更均匀地递送治疗气体。在某些情况下，支架式气体扩散器的侧面可具有两个集成的细胞隔室，一个在递送装置的任一侧上。在某些情况下，氧气可由植入的水电解器产生，并可使用支架式气体扩散器供给至集成的细胞胶囊。无集成的细胞胶囊的第二支架式气体扩散器可用于安全地驱散废氢气，使得可以将其从体内清除。在某些实施方式中，水电解器和细胞隔室两者可以与装置整合。在某些情况下，可经过非常短的距离实现氧气至细胞胶囊的直接递送，在一个面上具有其自身的血管化组织界面，并且可以允许氢气经由相对面的血管化界面扩散到组织中。两个界面都可用作扩散的水的来源，用以提供产生氢气和氧气的电解反应。本发明是对先前集成版本的细胞植入物系统的改进，因为氧气隔室和细胞胶囊之间的界面以及氢气隔室和血管化组织界面将被明显更好地支撑抵抗任何所需的压差。在某些实施方式中，植入的电化学氧气发生器可以以在一般的电解阴极反应中不产生氢气的方式操作。在这种情况下，阴极反应可涉及电化学还原现存的组织溶解氧、通过经皮空气界面扩散释放的氧、或共同植入(仅一次性使用)的金属氧化物或其他氧化剂。现在参考图1a和1b，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第一实施方式的各种视图，气体递送装置总体上由参考编号11表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置11的某些方面。)气体递送装置11可包括多孔芯13。多孔芯13可以由上述任意多孔芯材料形成，以允许气体经由扩散和/或对流穿过其中而迅速平衡。尽管在本实施方式中多孔芯13被示为具有由单个层制成的单层结构，但是应当理解，多孔芯13不必如此构造，并且可以是由多个层制成和/或由多种材料制成的复合结构。在本实施方式中，多孔芯13是大体上平坦的椭圆形结构，其包括顶表面15、底表面17和外围19，外围19在顶表面15和底表面17之间延伸。然而，应当理解，多孔芯13的形状仅是示例性的，并且多孔芯13可以呈现其他形状。气体递送装置11可以进一步包括第一扩散膜25和第二扩散膜27。第一扩散膜25和第二扩散膜27的每个均可以由上述任意透气性扩散膜材料形成。在本实施方式中，第一扩散膜25和第二扩散膜27可以在组成和结构上彼此相同，但是不必相同。(实际上，如果希望气体仅通过膜25和27中的一个离开多孔芯13，则可以用密封件代替扩散膜25和27中的一个)。第一扩散膜25和第二扩散膜27可具有分别与多孔芯13的顶表面15和底表面17的基本匹配的轨迹，并且第一扩散膜25和第二扩散膜27可通过任意适合的技术(诸如但不限于，通过粘合剂、通过对材料进行点焊接、或通过层压)分别被结合或以其他方式固定至多孔芯13的顶表面15和底表面17。气体递送装置11可以进一步包括供给管29。可用于从气体源(未显示)向多孔芯13供给气体的供给管29可以是具有第一端29-1和第二端29-2的管状构件。第一端29-1可以耦接至气体源。第二端29-2可以例如插入通过外围19进入多孔芯13中提供的凹口31中，并且可以固定在多孔芯13内。气体递送装置11可以进一步包括密封垫圈33。可以由无孔不透气材料制成的密封垫圈33可以通过任意适合的技术固定至多孔芯13的外围19。密封垫圈33可起到这种作用：确保通过供给管29引入多孔芯13中的气体不通过外围19离开，而是通过扩散膜25和27离开。密封垫圈33可被成形以包括开口35，供给管29可以通过开口35插入。气体递送装置11可以以上述任意方式使用。例如，可以将扩散膜25和/或27定位成与期望向其递送气体的位置接触或紧邻。更具体地，如果希望向一个或多个细胞胶囊供给气体，则可以定位气体递送装置11，使得扩散膜25和/或27被放置成与所述一个或多个细胞胶囊接触或紧邻。可选地或另外地，如果出于治疗目的或从患者排出气体而希望直接向天然环境中的细胞或组织供给气体，则可以定位气体递送装置11，使得扩散膜25和/或27与此类天然细胞或组织接触或紧邻。正如可以理解的，由于多孔芯13优选被构造以具有高拉伸强度，并且由于扩散膜25和27牢固地结合至多孔芯13，因此气体递送装置11能够承受显著的加压而不变形。此外，由于扩散膜25和27优选由亲水性材料制成(亲水性材料在溶解于水中时使得气体从中释放出来)或者可选地由无孔透气性材料制成(无孔透气性材料使气体从中缓慢地释放)，因此气体从装置11的递送可以以更加受控的方式实现。现在参考图2a，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第二实施方式的简化截面图，气体递送装置总体上由参考编号111表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置111的某些方面。)气体递送装置111在很多方面可类似于气体递送装置11。例如，气体递送装置111可以包括与多孔芯13大致类似的多孔芯121、与第一扩散膜25大致类似的第一扩散膜125、与第二扩散膜27大致类似的第二扩散膜127、和与供给管29大致类似的供给管129，其中第一扩散膜125可以固定至多孔芯121的顶表面，第二扩散膜127可以固定至多孔芯121的底表面，并且供给管129可以通过多孔芯121的外围插入多孔芯121。然而，与气体递送装置11相比，气体递送装置111不包括密封垫圈33。代替地，可以优选地选择用于形成多孔芯121、第一扩散膜125和第二扩散膜127的材料，使得多孔芯121的熔融温度低于第一扩散膜125和第二扩散膜127的熔融温度。以这种方式，多孔芯121可以在其外围选择性地熔融，以在供给管129与第一扩散膜125和第二扩散膜127之间两者周围形成气密密封件133。如果需要的话，供给管129可以由具有与多孔芯121相似的熔融温度的材料制成，以确保其间均匀密封。可选地，供给管129可以具有比多孔芯121更高的熔点。在制造气体递送装置111的过程中，可将非熔融物体(如不锈钢销规或聚四氟乙烯(ptfe)细丝)插入供给管129中，以确保在扩散膜结合和周边密封形成后保留流动路径。现在参考图2b，显示了在熔融多孔芯121以形成气密密封件133之前的多孔芯121、第一扩散膜125、第二扩散膜127和供给管129。现在参考图3a，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第三实施方式的简化截面图，气体递送装置总体上由参考编号211表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置211的某些方面。)气体递送装置211在许多方面可类似于气体递送装置11。例如，气体递送装置211可以包括与多孔芯13大致类似的多孔芯221、与第一扩散膜25大致类似的第一扩散膜225、与第二扩散膜27大致类似的第二扩散膜227、和与供给管29大致类似的供给管229，其中第一扩散膜225可以固定至多孔芯221的顶表面，第二扩散膜227可以固定至多孔芯221的底表面，并且供给管229可以通过多孔芯121的外围插入多孔芯221。然而，与气体递送装置11相比，气体递送装置211不包括密封垫圈33。代替地，气体递送装置211可以包括密封多孔芯221的外围的密封垫圈233。如图3b中最佳所见，可以通过熔融一对热塑性构件235-1和235-2来形成密封垫圈233。可以是轨道状结构的热塑性构件235-1可以位于第一扩散膜225上方，并且可以稍微延伸超过多孔芯221和第一扩散膜225的各自外围。类似地，可以在尺寸、形状和组成上与热塑性构件235-1相同的热塑性构件235-2可以位于第二扩散构件227下方，并且可以稍微延伸超过多孔芯221和第二扩散构件227的各自外围。通过将能量导向至热塑性构件235-1和235-2上，可以使热塑性构件235-1和235-2熔入彼此，并且两者都填充多孔芯221的外围的孔(以及第一扩散构件225和第二扩散构件227的各自外围处的孔)，并粘附至供给管229以形成气密密封件。正如可以理解的，为了促进热塑性构件235-1和235-2透入多孔芯221中，第一扩散构件225和第二扩散构件227优选是多孔的。现在参考图4a，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第四实施方式的简化截面图，气体递送装置总体上由参考编号311表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置311的某些方面。)气体递送装置311在许多方面可以类似于气体递送装置111。例如，气体递送装置311可以包括与多孔芯121大致类似的多孔芯321、与第一扩散膜125大致类似的第一扩散膜325、与第二扩散膜127大致类似的第二扩散膜327、和与供给管129大致类似的供给管329。气体递送装置311和气体递送装置111之间的主要区别可在于其中可制造气体递送装置311和111的各自的方式。如图4b中最佳所见，可以通过提供一对多孔芯层333-1和333-2来组装主题气体递送装置，在多孔芯层333-1和333-2之间可以插入供给管329。多孔芯层333-1和333-2可以彼此相同，并且每个都可以由两种不同的热塑性塑料构成的非织造材料制成。这种非织造材料的实例是hrm36777(porexfiltrationgroupinc.,fairburn,ga)，它是由具有聚乙烯涂层或外皮的聚丙烯芯纤维形成的。热能的初始施加可用于将扩散膜325结合至多孔芯层333-1和将扩散膜327结合至多孔芯层333-2，以及将多孔芯层333-1和333-2彼此结合以形成多孔芯321。然后可以使用导向周边的能量的第二施加，以熔融多孔芯321的两个热塑性部件，从而形成周边密封件335。这种布置使组装容易，因为它在制造期间提供了对扩散膜325和327免受供给管329边缘影响的保护。现在参考图5a，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第五实施方式的简化截面图，气体递送装置总体上由参考编号411表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置411的某些方面。)气体递送装置411在许多方面可以类似于气体递送装置311。例如，气体递送装置411可以包括与多孔芯321大致类似的多孔芯421、与第一扩散膜325大致类似的第一扩散膜425、与第二扩散膜327大致类似的第二扩散膜427、和与供给管329大致类似的供给管429。气体递送装置411和气体递送装置311之间的主要区别可以是气体递送装置411可包括通过两个热塑性构件的融合形成的密封垫圈431。如图5b中最佳可见，可以通过提供一对多孔芯层433-1和433-2来组装主题气体递送装置，在多孔芯层433-1和433-2之间可以插入供给管429与热塑性构件435-1和435-2。可以使用热能将扩散膜425结合至多孔芯层433-1，将扩散膜427结合至多孔芯层433-2，以及将多孔芯层433-1和433-2彼此结合以形成多孔芯421，并将热塑性构件435-1和435-2彼此结合且在供给管429周围结合以形成密封垫圈431。现在参考图6a和图6b，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第六实施方式的各种视图，气体递送装置总体上由参考编号511表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置511的某些方面。)气体递送装置511在某些方面可以类似于气体递送装置11。例如，气体递送装置511可以包括与多孔芯13大致类似的多孔芯521(见图6b)、与第一扩散膜25大致类似的第一扩散膜525、与第二扩散膜27大致类似的第二扩散膜527、和与供给管29大致类似的供给管529。多孔芯521优选地包括一种或多种能够结合至气体递送装置511的相邻部件的材料。气体递送装置511与气体递送装置11的不同之处可在于气体递送装置511还可以包括热塑性垫圈531(见图6a)，热塑性垫圈531可以通过将定位在多孔芯521正上方的第一热塑性构件532-1(见图2)和定位在多孔芯521正下方的第二热塑性构件532-2(见图6b)熔融在一起而形成。热塑性构件532-1和532-2可类似于气体递送装置211的热塑性构件235-1和235-2。另外，气体递送装置511与气体递送装置11的进一步不同之处在于气体递送装置511可以进一步包括第一疏水膜541-1和第二疏水膜541-2。在熔融热塑性构件532-1和532-2之前，第一疏水膜541-1可以位于第一扩散膜525和热塑性构件532-1之间，而第二疏水膜541-2可以位于第二扩散膜527和热塑性构件532-2之间。第一疏水膜541-1和第二疏水膜541-2可以用于防止水渗透多孔芯521，特别是在扩散膜525和527包含亲水性材料的情况下。疏水膜541-1和541-2可包含一种或多种疏水或超疏水材料。适合用作疏水膜541-1和542-2的材料的实例可以包括但不限于-450r或-200r膜过滤器(pallcorporation,portwashington,ny)或超疏水pvdf膜(milliporesigma,burlington,ma)。另外，气体递送装置511与气体递送装置11的进一步不同之处可在于气体递送装置511可进一步包括可位于第一扩散膜525上方的第一组织整合层551-1和可位于第二扩散膜527下方的第二组织整合层551-2。第一组织整合层551-1和第二组织整合层551-2可用于促进与天然组织的紧密血管化，同时抑制纤维化囊化(fibroticencapsulation)。适合用作组织整合层551-1和551-2的材料的实例可以包括但不限于美国专利申请公开号us2015/0112247a1中公开的血管化膜。可以使用各种技术中的一种或多种来实现将气体递送装置511的一层或多层结合在一起，各种技术包括但不限于施加热量和压力；超声焊接；和使用诸如医疗级粘合剂的粘结剂。扩散膜525可结合至疏水膜541-1，而扩散膜527可结合至疏水膜541-2，从而在将这些层压材料结合至多孔芯521之前形成一对层压材料。在本实施方式中，优选地将热量施加到热塑性构件532-1和532-2，使得热塑性构件532-1和532-2熔融到多孔芯521的相邻区域中，从而在装置周围形成周边密封。热塑性构件532-1和532-2也可以熔融到其各自的扩散膜525和527以及疏水膜541-1和541-2的相邻区域中，以进一步沿外围将装置密封。气体递送装置511尤其适于将气体(如氢气)递送至患者的循环系统，从而例如使气体全身性分散整个患者身体(例如，在气体意图作为治疗剂的情况下)，或使气体通过患者的肺部排出(例如，在气体被视为废气的情况下)。具体地，使用气体递送装置511将诸如氢气的治疗气体递送至患者的循环系统以进行全身性分散被认为有极大益处。相比之下，吸入是目前用于递送气态氢的技术，根据患者的呼吸速率，吸入可导致递送功效的显著差异(ono等人，“abasicstudyonmolecularhydrogen(h2)inhalationinacutecerebralischemiapatientsforsafetycheckwithphysiologicalparametersandmeasurementofbloodh2level,”med.gasres.,2:21(2012))。作为递送技术，还存在与吸入相关的安全问题，因为在大气压力下当空气中氢气的相对浓度达到4％时，与空气混合的氢气会变为爆炸危险。一种更安全的替代方法是将氢溶解在水性介质中，并经由摄入或经由盐水滴注(salinedrip)来进行递送。然而，对于两种方法而言，给药的可变性是一个挑战，因为不同对象可能以不同的速率消耗氢饱和的饮料并且可能具有不同的摄取水平。而且，对于非卧床患者，盐水滴注是不切实际的。相比之下，气体递送装置511以及本文讨论的其他气体递送装置解决了将治疗气体安全递送至身体的需求，并且例如通过使用外部加压源或植入的水电解器，皮下递送氢气来实现严密受控给药。根据本发明，氢气可以在压力下递送至身体。在一些实施方式中，气体递送装置是柔性的并且足够薄，并且以其他方式成比例以适应患者舒适度和标准的手术植入技术。例如，气体递送装置(如气体递送装置511)可以具有约0.2mm至10mm的总厚度(优选地，小于3mm)，并且可以具有约1-100cm2的总表面积。对于安全性，至关重要的是气体递送装置以受控方式释放气体，并且在压力下不易变形或破裂。期望氢会渗透装置内的亲水层，并通过血管化和组织界面层扩散到体内，在那里氢最终会进入脉管系统进行全身分布，并最终通过呼气消除。在另一实例中，可期望将气态氧或其他治疗气体(如一氧化氮或硫化氢)直接递送至体内的组织。要重点注意的是，本发明可用于将任何气体递送至身体组织。现在参考图7，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第七实施方式，气体递送装置总体上由参考编号611表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置611的某些方面。)气体递送装置611在许多方面可以类似于气体递送装置511。例如，气体递送装置611可以包括与多孔芯521大致类似的多孔芯621、分别与热塑性构件532-1和532-2大致类似的热塑性构件632-1和632-2、分别与组织整合层551-1和551-2大致类似的组织整合层651-1和651-2、和与供给管529大致类似的供给管629。气体递送装置611与气体递送装置511的不同之处可在于并不包括扩散膜525和527以及疏水膜541-1和541-2，气体递送装置611可以包括可以扩散膜625和627，其既可以用于防止水进入多孔芯621，又用于提供将气体(如氢气)受控地扩散到身体。对此，扩散膜625和627中的一个或两个可以是层压结构，层压结构包括类似于气体递送装置511的疏水膜541-1和541-2的疏水层以及类似于气体递送装置511的扩散膜525和527的扩散层。可选地，扩散膜625和627中的一个或两个可以包括具有疏水膜541-1和541-2以及扩散膜525和527两者的功能的单个层。具有两种功能的一种可能的材料会是无孔硅酮膜。这样的膜中缺少孔，会防止大多数液体到达与之耦接的多孔芯。使用这种膜，气体(如氢气)将首先溶解在硅酮膜中，然后溶解到间质液中或装置的组织整合层中的水中。现在参考图8，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第八实施方式，气体递送装置总体上由参考编号711表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置711的某些方面。)气体递送装置711在许多方面可以类似于气体递送装置511。例如，气体递送装置711可以包括与多孔芯521大致类似的多孔芯721、分别与扩散膜525和527大致类似的扩散膜725和727、分别与扩散膜541-1和541-2大致类似的疏水膜741-1和741-2、分别与组织整合层551-1和551-2大致类似的组织整合层751-1和751-2、和与供给管529大致类似的供给管729。气体递送装置711与气体递送装置511的的不同之处可在于气体递送装置711可缺少通过将定位在多孔芯正上方的第一热塑性构件和定位在多孔芯正下方的第二热塑性构件熔融在一起而形成的热塑性垫圈。替代地，在气体递送装置711中，疏水膜741-1和741-2可以直接结合至多孔芯721。可以通过各种技术中的任何一种或多种来实现这种结合，所述各种技术包括：施加热量和压力；超声焊接；或使用粘结剂(如医用级粘合剂)。因此，在气体递送装置711中，并非使用热塑性垫圈来密封周边，而是通过向装置周边递送足够的能量以使形成多孔芯721的材料熔融而形成气密性周边密封来实现密封。例如，如果多孔芯是使用热塑性塑料(如聚乙烯或聚丙烯)形成的，则可以使用技术(如超声焊接或热熔焊(heatstaking))使热塑性塑料在周边熔融并塌缩。现在参考图9，显示了根据本发明构造的气体递送装置的第九实施方式，气体递送装置总体上由参考编号811表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置811的某些方面。)气体递送装置811在许多方面可以类似于气体递送装置711。例如，气体递送装置811可以包括与多孔芯721大致类似的多孔芯821、分别与扩散膜725和727的大致类似的扩散膜825和827、分别与扩散膜741-1和741-2大致类似的疏水膜841-1和841-2、分别与组织整合层751-1和751-2大致类似的组织整合层851-1和851-2、和与供给管729大致类似的供给管829。气体递送装置811与气体递送装置711的不同之处可在于气体递送装置811可以进一步包括沿外围围绕多孔芯821的热塑性垫圈845。尽管显示了供给管829插入通过垫圈845进入多孔芯821中，但是可以将供给管829和垫圈845整合。垫圈845的结构用于形成围绕多孔芯821的外围密封，并且可以由在加热期间使压缩最小化但仍具有足够的熔体流动的材料制成(如果需要的话)，以在扩散膜和疏水膜的周边密封孔结构。在一个实施方式中，垫圈845可使用具有非熔融纤维增强物的低熔融温度聚合物形成。例如，高密度非织造聚酯网可渗透(遍布，permeate)有较低熔融温度的聚合物，如聚乙烯。当将热量和压力施加到这种结构时，聚酯网将起到维持可预测的垫圈厚度的作用，同时一些聚乙烯会熔融到相邻多孔芯以及疏水膜和扩散膜的边缘。可选地，垫圈845可以由具有相对高的熔融温度的烧结材料形成，如已被较低熔融温度的聚合物(如低密度聚乙烯)渗透的xs-96193uhmwpe烧结材料(porexcorporation,fairburn,ga)。在热处理过程中，uhmwpe将维持可预测的垫圈厚度，同时一些低密度聚乙烯会熔融到相邻层的边缘。这种设计的优点包括在制造过程中减少了气体管阻塞的可能性，以及减少了周边泄漏的可能性。由此可见，本发明的气体递送装置可以具有扁平的形状系数(formfactor)，所述形状系数可以允许用于患者舒适的柔韧性，同时在装置的主平面中提供足够的刚度以防止装置的明显膨胀或变形。这种设计除了改善患者的舒适外，还可以通过在扩散表面和芯(核心，core)结构材料之间提供高密度的结合点来提高装置安全性。而且，与现有的装置相比，本发明的气体递送装置可以用作用于将治疗气体安全递送至体内组织的独立装置。如上所述，本发明不仅涉及气体递送装置，而且涉及包括与其他结构组合的这种气体递送装置的各种系统或组件。例如，本发明的气体递送装置可以与含有植入的细胞和/或组织(这种植入的细胞和/或组织在本文中有时也称为“细胞治疗物”)的各种类型的胶囊复合。在某些实施方式中，气体扩散装置可用于将治疗气体(如氧气和/或氢气)递送至容纳细胞治疗物的这种胶囊。作为一个实例，可期望将组织(如胰岛)移植到对象中。可以使用选择性渗透膜来保护组织免受免疫系统的侵害，选择性渗透膜允许来自身体的营养物到达植入物，并且还允许由植入的组织产生的治疗物质到达身体。在此实例中，无辅助式氧气对植入的组织的可用性可能不足以维持组织健康和功能。气态氧可以被递送至气体递送装置，气体递送装置提供氧气到细胞胶囊的受控运送。当与细胞胶囊整合时，本发明能实现安全、受控地将氧气递送至整合的细胞胶囊。在这些实施方式中，本发明用于通过穿过气体递送装置的扩散膜进行扩散来向细胞隔室提供治疗气体。在这些实施方式中，扩散膜可包括改进囊化组织的移入的特征。扩散膜与多孔芯的结合防止扩散膜的变形，否则变形会弯曲到细胞隔室中并侵蚀囊化的细胞。现在参考图10，显示了根据本发明构造的组合式气体扩散器/细胞胶囊装置的第一实施方式的视图，组合式气体扩散器/细胞胶囊装置总体上由参考编号911表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的气体递送装置911的某些方面。)组合式气体扩散器/细胞胶囊装置911在许多方面可以类似于气体递送装置511。例如，组合式气体扩散器/细胞胶囊装置911可以包括与多孔芯521大致类似的多孔芯921、分别与扩散膜525和527大致类似的扩散膜925和927、分别与热塑性构件532-1和532-2大致类似的热塑性构件932-1和932-2、分别与疏水膜541-1和541-2大致类似的疏水膜941-1和941-2、分别与组织整合层551-1和551-2大致类似的组织整合层951-1和951-2、和与供给管529大致类似的供给管929。组合式气体扩散器/细胞胶囊装置911与气体递送装置511的不同之处可以在于组合式气体扩散器/细胞胶囊装置911可以进一步包括分别具有集成管963-1和963-2的第一和第二增强垫圈961-1和961-2，以及第一和第二多孔膜971-1和971-2。第一垫圈961-1可以定位在扩散膜925的正顶部，而第二垫圈961-2可以定位在扩散膜927的正下方。第一多孔膜971-1可以定位在第一垫圈961-1的正顶部且在组织整合层951-1的正下方，而第二多孔膜971-2可以定位在第二垫圈961-2的正下方且在组织整合层951-2的正顶部。以这种方式，扩散膜925和927可以形成一对细胞隔室或胶囊的内边界，分别具有管963-1和963-2的垫圈961-1和961-2可以允许将细胞引入胶囊并可以形成此类细胞隔室的侧壁，而多孔膜971-1和971-2可以形成此类细胞隔室的外边界，并且可以用来保护囊化的细胞免受宿主免疫系统的侵害，以及促进紧密的血管化和防止装置的纤维化囊化。多孔膜971-1和971-2可以是单层结构，或者可以是层压结构，其中内层起排斥宿主免疫系统的组分的作用，而外层促进血管化。在美国专利申请公开号us2015/0112247a1中公开了这种层压结构的实例，该专利公开了免疫隔离和血管化膜层压材料。这种设计的优点包括使气体隔室和细胞隔室之间的界面最大化，用于有效的气体递送。另外，当目标(subject)气体处于压力下时，扩散膜925和927以及疏水膜941-1和941-2分别结合至多孔芯921，防止扩散膜925和927侵入细胞胶囊的空间。此外，在垫圈961-1和961-2中使用增强的细胞隔室壁提供具有均匀高度的容积，以便将气体更均匀地递送至囊化的细胞中。另外，使用本主题实施方式来递送气体，通过减小装置周边的张力(应变，strain)提高了安全性，从而防止气体隔室、细胞隔室或两者破裂。如果不需要具有均匀的细胞胶囊壁高度，则可以使用热塑性垫圈代替垫圈961-1和961-2形成细胞隔室。在此实施方式中，组织整合层951-1和951-2可以提供另外的结构支撑，并且可以促进与植入部位处的宿主组织的整合。现在参考图11a，显示了根据本发明构造的组合式气体扩散器/细胞胶囊装置的第二实施方式的视图，组合式气体扩散器/细胞胶囊装置总体上由参考编号1011表示。(为简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的组合式气体扩散器/细胞胶囊装置1011的某些方面。)组合式气体扩散器/细胞胶囊装置1011在许多方面可以类似于气体递送装置411。例如，组合式气体扩散器/细胞胶囊装置1011可以包括与多孔芯421大致类似的多孔芯1021(其可以通过将一对多孔芯层1022-1和1022-2熔合而制成)、分别与扩散膜425和427大致类似的扩散膜1025和1027、与热塑性垫圈431大致类似的热塑性垫圈1031(其可以通过将一对热塑性构件1032-1和1032-2熔合而形成)、和与供给管429大致类似的供给管1029。组合式气体扩散器/细胞胶囊装置1011与气体递送装置411的不同之处可以在于组合式气体扩散器/细胞胶囊装置1011可以进一步包括(i)第一组织整合层1051、第一细胞供给管1053和位于扩散膜1025顶部的第一热塑性垫圈1055的组合，和(ii)第二组织整合层1061、第二细胞供给管1063和位于扩散膜1027下方的第二热塑性垫圈1065的组合。以这种方式，扩散膜1025、第一组织整合层1051和第一热塑性衬垫1055可共同形成第一细胞胶囊1058，可经由第一细胞供给管1053向其中供给细胞。另外，扩散膜1027、第二组织整合层1061和第二热塑性垫圈1065可共同形成第二细胞胶囊1068，可经由第二细胞供给管1063向其中供给细胞。在将细胞装载到各个细胞胶囊中之后，可以将细胞供给管1053和1063密封关闭。如图11b最佳所示，可以通过将热塑性构件1032-1和1032-2熔融在一起而形成热塑性垫圈1031，可以通过将热塑性构件1071-1和1071-2熔融在一起而形成热塑性垫圈1055，以及热塑性垫圈1065可以通过将热塑性构件1073-1和1073-2熔融在一起而形成。多孔芯层1022-1和1022-2可包括，例如，包含两种不同热塑性塑料的非织造材料。扩散膜1025和1027在某种程度上可以熔融，以在装置周边形成均匀的密封，从而形成气密密封。组织整合层1051和1061可以促进紧密血管结构的发展，并且可以最小化纤维化胶囊的发展。如上所述，本发明的气体递送装置可以与气体发生装置组合，或者可选地，可以与气体发生装置和一个或多个细胞胶囊组合。例如，根据一个实施方式，提供这样的系统，其中水电解器和细胞隔室都与气体递送装置集成在一起。在这样的配置中，可以在非常短的距离将氧气直接递送至细胞胶囊，从而在一个面上具有其自身的血管化组织界面，并且允许氢气经由相对面的血管化界面扩散到组织中。两个界面都用作扩散水的来源，以提供产生氢气和氧气的电解反应。本发明是对现有细胞植入物系统的改进，因为在本发明中，氧气隔室与细胞胶囊之间的界面以及氢气隔室与血管化组织的界面明显更好地被支撑，以抵抗任何所需的压差。现在参考图12，显示了根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第一实施方式，系统总体上由参考编号1111表示。(为了简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化的方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的系统1111的某些方面。)系统1111可包括中央电解器组件1113。中央电解器组件1113可被构造以利用从局部环境或内部储存器扩散的水来电化学地产生氢气和氧气。可以通过使用布置在管1114内的与阳极和阴极连接的导线(未显示)，通过电源(未显示)来递送用于在中央电解器组件1113内发生的电解反应的电能。电解器技术的更多细节在美国专利申请公开号us2015/0112247a1中公开。可以将由电解器组件1113如此产生的氧气进料到第一多孔芯1115的第一面，第一多孔芯1115使用第一热塑性粘合垫圈1117结合到电解器组件1113。可以使用第二热塑性粘合垫圈1121将第一多孔芯1115的相对面结合到第一扩散膜1119的第一面。垫圈1123可以定位在第一扩散膜1119的相对面正上方。免疫隔离膜1125可以位于垫圈1123正上方，而血管化膜1127可以位于免疫隔离膜1125正上方。以这种方式，第一扩散膜1119、垫圈1123和免疫隔离膜1125可以共同形成细胞胶囊，其可以包含从电解器组件1113接收氧的治疗细胞。胶囊中的细胞处于流体连通状态，足以经由免疫隔离膜1125和血管化膜1127用于大量进出宿主组织的运送，以维持血液感应、治疗响应和营养物递送，而无需转移免疫响应剂。利用热塑性粘合垫圈1117和1121密封气体扩散元件的周围。以类似的方式，但在无介入性细胞胶囊的情况下，电解产生的氢气可以经由第二多孔芯1131分流到宿主脉管系统，第二多孔芯1131的一个面用第三热塑性粘合垫圈1135结合到电解器组件1113，而其相对面使用第四热塑性粘合垫圈1137结合到第二扩散膜1139和组织整合层1141。利用此实施方式，以及在多孔芯整合和气体扩散层组成的方法上与本文要求保护的其它方法类似的变型中，显示了集成的电解器、氧化的细胞胶囊和氢气扩散器装置提供了紧凑的细胞治疗溶液，其具有实现(amenableto)有用的气体递送速率和安全的压力管理的特征。现在参照图13，显示了根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第二实施方式，系统总体上由参考编号1211表示。(为了简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化的方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的系统1211的某些方面。)可以很适合用于局部或全身氢气疗法的系统1211可以包括植入的气体发生器1221。气体发生器1221可以是例如被配置以产生氧气和氢气的类型的水电解器，这种水电解器的实例在美国专利申请公开号us2015/0112247a1中被公开。气体发生器1221产生的氧气可以通过管1223递送至第一植入的支架式气体扩散器1225，其可以是本申请中公开的类型的气体递送装置。可以将第一植入的支架式气体扩散器1225放置成与宿主组织接触或紧邻宿主组织，以能够容易地将氧气从支架式气体扩散器1225耗散(扩散，dissipation)到宿主组织。气体发生器1221产生的氢气可以通过管1227递送至第二植入的支架式气体扩散器1231，其可以是本申请中公开的类型的气体递送装置。可将第二植入的支架式气体扩散器1231放置成与宿主组织接触或紧邻宿主组织，以能够将氢气递送至宿主组织以用于局部或全身性治疗疾病或损伤。容易理解的是，代替使用系统1211来治疗性地施用氢气并通过呼气来递送不期望的氧气以将其从患者中排出，系统1211可以可选地用于将氧气递送至目标组织用于组织愈合应用，并将废氢气递送到附近的组织，以经由呼气，通过循环系统去除。在这种情况下，支架式气体扩散器1225将被放置成接触或紧邻目标组织。现在参考图14，显示了根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第三实施方式，系统总体上由参考编号1251表示。(为了简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化的方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的系统1251的某些方面。)系统1251在许多方面可以与系统1211相似，这两种系统之间的主要区别在于，在系统1251中，植入的支架式气体扩散器1225可以用经皮排气装置1253代替，以从宿主中排出氧气。经皮排气装置可以是美国专利申请号15/814,298中公开的类型的装置，并且可以包含芯层、外层和中间阻挡层，芯层包括透气性、液体不可渗透的材料，外层沿外围围绕芯层并且包括整合组织的材料，中间阻挡层防止组织从外层渗入芯层并减少气体从芯层扩散到外层中。现在参考图15，显示了根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第四实施方式，系统总体上由参考编号1301表示。(为了简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化的方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的系统1301的某些方面。)可用于向一对细胞胶囊供给氧气的系统1301可包括植入的气体发生器1303。气体发生器1303可以类似于气体发生器1221，并且可以是产生氧气和氢气的水电解器。气体发生器1303产生的氧气可以通过管1305递送至植入的组合式气体扩散器/细胞胶囊1307。具体地，可以将氧气递送至平面支架式气体扩散器1309。然后，支架式气体扩散器1309可以将其接收的氧气递送至细胞胶囊1311和1313，细胞胶囊1311和1313可以耦接至扩散器1309的相对面。氧气优选以足以维持治疗细胞的活力和功能的速率产生。气体发生器1303产生的废氢气可以通过管1315递送至植入的支架式气体扩散器1319，支架式气体扩散器1319使氢气能够扩散穿过宿主组织并到达循环系统，在循环系统中可以通过呼气将氢气从身体中去除。现在参考图16，显示了根据本发明构造的并且包括气体产生和气体递送功能的集成系统的第五实施方式，系统总体上由参考编号1351表示。(为了简单和清楚起见，在本文中未显示或描述或者在本文中以简化的方式显示和/或描述了对于理解本发明而言非关键的系统1351的某些方面。)系统1351在许多方面可以与系统1251相似，这两种系统之间的主要区别在于，在系统1351中，氢气通过管1227被引导至经皮排气装置1353，经皮排气装置1353可以类似于系统1251的经皮排气装置1253，而氧气通过管1223被引导至支架式气体扩散器1355，支架式气体扩散器1355可被定位成接触或紧邻宿主组织，用以局部治疗疾病或损伤。现在参考图17a至21，显示了适于用作本发明的多孔芯材料的不同材料的各种图像。更具体地，图17a和17b分别是纺粘聚酯非织造织物的照片和扫描电子显微照片。图18a和18b分别是包含纺粘和熔喷聚丙烯层的织物的照片和扫描电子显微照片。图19是通过闪纺制造的多孔高密度聚乙烯膜的扫描电子显微照片。图20是烧结超高分子量聚乙烯材料的照片。图21是由具有聚丙烯芯和低密度聚乙烯外皮的纤维构成的非织造材料的照片。总而言之，本发明主要涉及三种类型的构造：1)用于递送气体的支架式气体扩散器；2)具有用于细胞疗法的集成胶囊的支架式气体扩散器；3)具有集成的水电解器和集成的细胞胶囊两者的支架式气体扩散器。本发明通过赋予支架式气体扩散器在多孔芯和与组织和/或细胞外流体交界的外扩散膜(一个或多个)之间以牢固、均匀的结合，而解决了将治疗气体安全有效地递送至体内的组织或可植入装置的需求。选择用于多孔芯和扩散膜(一个或多个)的材料和用于将其连接的结合过程以产生组合结构，此结构在正内增压下基本上抵抗机械扩张，同时最小化以下：扩散膜(一个或多个)的开放表面区域的阻塞；以及在接合界面区域内所有材料的孔隙度和表面性能损失。提供以下实例仅用于示例目的，并且绝不意图以任何方式限制本发明的范围：实施例1：图4a所示设计的装置的构造和测试装置311的物理实施方式的俯视照片显示在图22中。带端口的支架式气体扩散器装置是使用由以下制造的非织造织物制成的：聚丙烯芯纤维与低分子量聚乙烯(hrm36777非织造材料)、亲水性eptfe(bgcm00010膜,milliporesigma)和外径为1.65mm且内径为0.89mm的低分子量聚乙烯管材的外皮。通过层压来制备装置的支架式气体扩散器部分并测试其性能。将hrm36777非织造材料和膜片切割成正方形，每边约2.13英寸。将ptfe涂覆的片材放在热压机(heatedpress)(geo.knight&co.,digitalcombo)的基板上。将构件按以下顺序堆叠在ptfe涂覆的片材上：膜、hrm36777非织造材料、聚乙烯管、hrm36777非织造材料、膜。将直径为0.033”的销规插入管中，并延伸到正方形片材的近乎中心处，以确保在所有热操作后，进入装置的气体路径将保持打开。使用内径为1/8”的硅酮管材使聚乙烯管中远离膜和hrm36777非织造材料的片材延伸的部分免受热。将第二ptfe涂覆的片材放在组件的顶部。将热压机设置为255℃，100psi(有效压力是约0.2psi)和10秒。激活压力机以层压装置的一个侧面。用ptfe涂覆的片材小心地将装置倒置，并使用相同的设置进行第二轮层压。通过这些步骤进而制成的支架式气体扩散器——包含多孔芯(hrm36777非织造材料)和透气性扩散膜(milliporesigmabgcm00010膜)的层压材料——具有适用于应用的性质，如拉伸(拉力)测试和气体渗透测试所示。使用具有低量程活塞(f1)和”短管(stubs)的p.a.t.t.i.便携式粘合力测试仪(m.e.taylorengineering,inc.,derwood,md)，按照astmd-4541，“pull-offstrengthofcoatingsusingportableadhesiontesters”进行拉力测试。使用3mtm467mp粘合剂转移带，将层压样品附接至丙烯酸板式基材(slabsubstrate)和测试仪短管。对于多孔芯与扩散器材料发生分离或多孔芯被撕开的样品，层压材料的粘合强度以psi记录。支架式气体扩散器层压材料在高达44psi的拉伸应力下保持粘附，其中材料分开。使用不锈钢过滤器外壳(p/nb-202025,smallparts,inc.,miamilakes,fl)和压力指示质量流量控制器(p/nmc-100sccm-d,alicatscientific,tucson,az)进行气体渗透测试。将层压材料切成”的厚度，然后夹入过滤器外壳。以从1sccm上升到100sccm的递增流量，通过过滤器外壳将氮气引入，同时监测过滤器入口压力。将与压力-流量数据的线性拟合用作渗透率品质因数(pfom,psi/sccm/cm2orpsi-min/cm)，pfom越高表明对流量的限制越大。由此制备的层压材料的渗透性与未层压的膜的渗透性没有显著差异。然后使用支架式气体扩散器层压材料制造带端口的装置。使用americaninternationalelectrictypeaie-200,260w脉冲密封机密封周边。施加足够的热量以熔融hrm36777非织造材料的聚乙烯和聚丙烯组分，以形成均匀的周边密封。使用烙铁，将另外的热量局部施加到聚乙烯管周围的区域。密封之后，用于气体扩散的有效活性表面积约是4.9in2。将塞规(gaugepin)从组件移除，并将20gauge、钝的luer锁针1405插入聚乙烯管1403中。使用环氧树脂在针和管之间形成永久密封。照片中可见的是扩散膜表面1401和周边密封1404。膜在制造条件下不被熔融。由于热塑性塑料熔化，因此周边密封区域相比在周边穿透eptfe扩散膜孔的多孔芯更加透明。将所得装置在去离子水中润湿，并成功地将其压力测试至15psig。然后将装置连接至电化学装置以提供气体流，用于其他测试。将支架式气体扩散器悬浮在填充有去离子水的搅拌烧杯中。向水中喷入n2气体以降低o2分压，并更接近地模拟人体组织中的环境。监测压力(psia)，并相对于o2流动速率作图。将电化学装置重新配置以向胶囊供给氢气，并重复实验。结果显示在图23中，其显示6scch(标准立方厘米/小时)的o2流导致支架式气体扩散器中的压力约是30psia(大于环境压力约15psi)。20scch的h2流导致扩散器中的压力约是32psia(大于环境压力约17psi)。装置在压力下没有明显变形。环境压力下的装置厚度是0.78mm。当将装置加压至15psi时，厚度增加了26％，达到0.90mm。扩散膜的非密封区域中厚度的增加是均匀的，并且装置在减压后恢复到其原始厚度，从而证明没有永久变形。未观察到装置或材料分层(层离，delamination)。实施例2：图5a所示设计的装置的构造和测试支架式气体扩散器是使用由以下制造的非织造织物制成的：聚丙烯芯纤维与低分子量聚乙烯(hrm36777非织造材料)、亲水性pvdf(gvwp00010膜，milliporesigma)、厚度为0.005”的低密度聚乙烯片材和外径为1.09mm且内径为0.38mm的低分子量聚乙烯管材(instechbtpe-20)的外皮。通过层压来制备装置的支架式气体扩散器部分并测试其性能。将hrm36777hrm非织造材料、gvwp00010膜和聚乙烯片材切成每边约1-1/8英寸的正方形。除去所得聚乙烯正方形的中心，留下约3/8”宽的垫圈。将一块6”×6”×1/8”的ptfe放在加热压机的基板上，以方便组装并增加层压期间施加的实际压力。将ptfe涂覆的片材放在ptfe正方形上。将构件按以下顺序堆叠在ptfe涂覆的片材上：gvwp00010膜、hrm36777非织造材料、聚乙烯垫圈、聚乙烯管、聚乙烯垫圈、hrm36777非织造材料、gvwp00010膜。将直径为0.013”的销规插入管中，并延伸到正方形片材的近乎中心处，以确保在所有热操作后，进入装置的气体路径保持打开。使用内径为1/16”的硅酮管材使聚乙烯管中远离gvwp00010膜和hrm36777非织造材料的片材延伸的部分免受热。将第二ptfe涂覆的片材放在组件的顶部。将热压机设置为255℃，100psi(有效压力是约1.2psi)和20秒。激活压力机以层压装置的一个侧面。用ptfe涂覆的片材小心地将装置倒置，并使用相同的设置进行第二轮层压。通过这些步骤进而制成的支架式气体扩散器——包含多孔芯(hrm36777非织造材料)和透气性扩散膜(gvwp00010膜)的层压材料——具有适用于应用的性质，如拉伸(拉力)测试和气体渗透测试所示。如实施例1中所述进行拉力测试和气体渗透测试。通过拉力测试，观察到支架式气体扩散器层压材料在高达50psi的拉伸应力下仍保持粘附，其中材料从芯释放。由此制备的层压材料的渗透性与未层压的膜的渗透性没有显著差异。然后使用支架式气体扩散器层压材料制造带端口的装置。图24中描绘了所得装置1600的照片。使用americaninternationalelectrictypeaie-200,260w脉冲密封机密封周边。施加足够的热量以熔融hrm36777非织造材料的聚乙烯和聚丙烯组分以及gvwp00010膜，以形成均匀的周边密封1604。使用烙铁将另外的热量局部施加到聚乙烯管周围的区域。密封之后，用于气体扩散的有效活性表面积为约1.3in2。相对于gvwp00010膜1601的白色表面，周边密封的区域是透明的，表明包括多孔芯的聚乙烯与聚丙烯和gvwp00010膜的pvdf的所有聚合物都在密封期间熔融，以形成均匀的结合。这种配置是尤其优选的，因为与图22中的装置相比，材料是永久性地彼此结合，在图22中，多孔芯材料熔融并渗入eptfe膜的孔中，从而由于机械干扰而形成没那么牢固的结合。将塞规从组件移除，并将25gauge、钝的luer锁针1605插入聚乙烯管1603中。使用环氧树脂在针和管之间形成永久密封。将装置在去离子水中润湿，并加压至约15psig而不分层。环境压力下的装置厚度是1.03mm。当将装置加压至15psi时，厚度增加了35％，达到1.39mm。扩散膜的非密封区域中的厚度的增加是均匀的，并且装置在减压后恢复至其原始厚度，从而证明没有永久变形。没有观察到装置或材料分层。上面描述的本发明的实施方式仅意图是示例性的，并且本领域技术人员将能够对其做出多种变型和修改而不背离本发明的精神。所有这些变型和修改都意图落入所附权利要求所限定的本发明的范围内。当前第1页1 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