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CN106232103A

In vivo and in vitro use of graphene

Abstract

A two-dimensional material with a plurality of openings thereon, especially a graphene-based material, can form an encapsulation of a variety of substances and be introduced into the environment, especially a biological environment (in vivo or in vitro). One or more selected substances can be released into the environment, one or more selected substances from the environment can enter the encapsulation, and one or more choices from the environment can be prevented The substance enters the encapsulation, one or more selected substances can be retained in the encapsulation, or a combination of the above. The enclosure may, for example, allow the realization of a sensory response paradigm. The encapsulant can, for example, provide immune isolation for the materials retained within it, such as living cells.

CN106232103A, drawing sheet 1
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Projected expiry 12 March 2035, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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35 claims: 16 independent, 19 dependent

  1. 1
    1·包含有孔二维材料的包封物,其封装了物质以使所述物质通过所述有孔二维材料中 的孔的通道被释放至所述包封物外部的环境。
  2. 2
    如权利要求1所述的包封物,其封装了多于一种的不同物质,其中所述不同的物质未 被全部释放至所述包封物外部的环境。
  3. 3
    如权利要求2所述的包封物,其中将不同的物质以不同的速率和/或不同的相对浓度 释放进所述包封物外部的环境。
  4. 4
    如权利要求1所述的包封物,其封装了多于一种的不同物质,其中所述不同的物质全 部被释放进所述包封物外部的环境。
  5. 5
    如权利要求4所述的包封物,其中将不同的物质以不同的速率和/或不同的相对浓度 释放。
  6. 6
    如权利要求1所述的包封物,其中所述包封物包含两个或更多个子隔室,其中至少一 个子隔室通过所述子隔室的二维材料中的孔与所述包封物外部的环境直接流体连通。
  7. 7
    如权利要求6所述的包封物,其中各子隔室包含有孔二维材料,并且各子隔室通过各 子隔室的二维材料中的孔与所述包封物外部的环境直接流体连通。
  8. 8
    如权利要求1所述的包封物,其中所述包封物被再分为两个子隔室,所述两个子隔室 通过有孔二维材料彼此至少部分隔开,使所述两个子隔室通过二维材料中的孔彼此直接流 体连通。
  9. 9
    如权利要求1所述的包封物,其中所述包封物被再分为各自包含二维材料的两个子 隔室,所述子隔室通过二维材料中的孔彼此直接流体连通,并且所述子隔室中只有一个与 所述包封物外部的环境直接流体连通。
  10. 10
    如权利要求1所述的包封物,其中所述包封物被再分为各自包含二维材料的两个子 隔室,所述子隔室通过二维材料中的孔彼此直接流体连通,并且两个子隔室还均与所述包 封物外部的环境直接流体连通。 11 ·如权利要求1所述的包封物,其具有各自包含有孔二维材料的内部子隔室和外部子 隔室,其中所述内部子隔室被完全地包封在所述外部子隔室内,所述内部和外部的隔室通 过二维材料中的孔彼此直接流体连通,并且所述内部子隔室不与所述包封物外部的环境直 接流体连通。
  11. 11
    12. 如权利要求1所述的包封物,其具有各自包含二维材料的多个子隔室,所述子隔室 一个在另一个内嵌套,所述子隔室各自通过二维材料中的孔和与其相邻的子隔室直接流体 连通,最外面的子隔室与所述包封物外部的环境直接流体连通,剩下的多个子隔室不与所 述包封物外部的环境直接流体连通。
  12. 12
    13. 如权利要求1所述的包封物,其被再分为各自包含二维材料的多个子隔室,其中各 子隔室与一个或多个相邻的子隔室直接流体连通,但是其中只有一个子隔室与所述包封物 外部的环境直接流体连通。
  13. 13
    14. 如权利要求1-13中任一项所述的包封物,其中通过二维材料中的孔被释放至所述 包封物外部的环境的所述包封物内的至少一种物质是药物。
  14. 14
    15. 如权利要求1-13中任一项所述的包封物,其中通过二维材料中的孔被释放至所述 包封物外部的环境的所述包封物内的至少一种物质是药物,并且其中所述二维材料中的孔 的大小范围是l-50nm o
  15. 15
    16. 如权利要求1-13中任一项所述的包封物,其中通过二维材料中的孔被释放至所述 包封物外部的环境的所述包封物内的至少一种物质是药物,并且其中所述二维材料中的孔 的大小范围是1-1 Onm ο
  16. 16
    17. 如权利要求1所述的包封物,其中所述包封物内的物质是细胞,并且对所述二维材 料中的孔的大小进行选择以将所述细胞保留在所述包封物内,并排除免疫细胞和抗体从所 述包封物外部的环境进入所述包封物。
  17. 17
    18. 如权利要求17所述的包封物,其中将所述包封物分成多个子隔室,并且一个或多个 子隔室含有细胞。
  18. 18
    19. 如权利要求17所述的包封物,其具有各自包含有孔二维材料的内部子隔室和外部 子隔室,其中所述内部子隔室被完全地包封在所述外部子隔室内,所述内部和外部的隔室 通过所述内部子隔室的二维材料中的孔直接流体连通,所述内部子隔室不与所述包封物外 部的环境直接流体连通,并且所述外部的隔室与所述包封物外部的环境直接流体连通。
  19. 19
    20. 如权利要求17所述的包封物,其具有多个子隔室,所述子隔室各自包含有孔二维材 料,并且所述子隔室各自与一个或多个相邻的子隔室直接流体连通,所述细胞在一个或多 个含有细胞的子隔室内,所述一个或多个含有细胞的子隔室各自不与所述包封物外部的环 境直接流体连通。
  20. 20
    21. 如权利要求17-20中任一项所述的包封物,其中所述细胞是酵母或细菌细胞。
  21. 21
    22. 如权利要求17-20中任一项所述的包封物,其中所述细胞是哺乳动物细胞。
  22. 22
    23. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料中的孔的大小 范围是3-1 Onm ο
  23. 23
    24. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料中的孔的大小 范围是3-5nm o
  24. 24
    25. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料被支承在多孔 基底上。
  25. 25
    26. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料是石墨烯。
  26. 26
    27. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料是基于石墨烯 的材料。
  27. 27
    28. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料中的孔的至少 一部分是功能化的。
  28. 28
    29. 如权利要求1-13或17-20中任一项所述的包封物,其中所述二维材料的至少一部分 是导电的,并且向所述导电的二维材料的至少一部分施加电压。
  29. 29
    30. 方法,其包括:将包含有孔二维材料的包封物引入至环境,所述包封物容纳有至少 一种物质;以及将至少一种物质的至少一部分通过所述二维材料的所述孔释放至所述包封 物外部的环境。
  30. 30
    31. 如权利要求30所述的方法,其中所述环境是生物环境。
  31. 31
    32. 如权利要求30或31所述的方法,其中其一部分被释放的所述至少一种物质是药物。
  32. 32
    33. 如权利要求30或31所述的方法,其中所述包封物容纳有不从所述包封物释放的细 胞,并且其一部分被释放的所述至少一种物质是由所述包封物中的所述细胞产生的物质。 34 .方法,其包括:将权利要求1T3中任一项所述的包封物引入环境,所述包封物容纳 有至少一种物质;以及将至少一种物质的至少一部分通过所述二维材料中的所述孔释放至 所述包封物外部的环境。
  33. 33
    35. 方法,其包括:将权利要求17-20中任一项所述的包封物引入环境;以及将至少一种 物质的至少一部分通过所述二维材料的所述孔释放至所述包封物外部的环境,其中所述至 少一种物质是由所述包封物内的所述细胞产生的物质。
  34. 34
    36. 方法,其包括:将包含有孔二维材料的包封物引入至环境,所述包封物容纳有至少 一种第一物质;以及将第二物质从所述环境迁入所述包封物。
  35. 35
    37. 如权利要求36所述的方法,其中所述第一物质是细胞,第二物质是营养物,以及另 一第二物质是氧气。
Independent claims35