Thin film devices, e.g., multilayer thin film devices, that encapsulate cells for transplantation into a subject are provided. Also provided are methods of using and methods of preparing the subject devices. The thin film devices include a first porous polymer layer and a second porous polymer layer that define a lumen there between and encapsulate a population of cells within the lumen. The thin film devices can promote vascularization into the lumen of the device via the pores in the first polymer layer and/or second polymer layer; limit foreign body response to the device; limit ingress of cells, immunoglobulins, and cytokines into the lumen via the first and the second polymer layers; and release from the first polymer layer and/or the second polymer layer molecules secreted by the population of cells.L'invention concerne des dispositifs à couches minces, par exemple des dispositifs à couches minces multicouches, qui encapsulent des cellules pour une greffe dans un sujet. L'invention concerne également des procédés d'utilisation et des procédés de préparation de ces dispositifs. Les dispositifs à couches minces comprennent une première couche polymère poreuse et une seconde couche polymère poreuse qui définissent une lumière entre elles et encapsulent une population de cellules à l'intérieur de la lumière. Les dispositifs à couches minces peuvent favoriser la vascularisation dans la lumière du dispositif par l'intermédiaire des pores dans la première couche polymère et/ou la seconde couche polymère ; limiter une réponse de corps étranger du dispositif ; limiter l'entrée de cellules, d'immunoglobulines et de cytokines dans la lumière par l'intermédiaire des première et seconde couches polymères ; et libérer, de la première couche polymère et/ou de la seconde couche polymère, des molécules sécrétées par la population de cellules.