Skip to main content
Log in

Optimal coating method for a dual-layer stent with sirolimus and alpha-lipoic acid in a porcine coronary restenosis model

  • Articles
  • Published:
Macromolecular Research Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The aim of this study was to evaluate the optimal method for coating a double-layer polymer coronary stent with sirolimus and alpha-lipoic acid (ALA) in a porcine coronary overstretch restenosis model. Pigs were randomized into three groups, in which the coronary arteries (10 in each group) were stented with a dual-layer stent with an inner layer of ALA and an outer layer of sirolimus (IAOS, n=10), a dual-layer stent with an inner layer of sirolimus and an outer layer of ALA (ISOA, n=10), or a commercial drug-eluting stent (biolimus-eluting stent, BES, n=10). Histopathological analysis was performed 28 days after stenting. There were no significant differences among the three groups in injury and inflammation scores. There were significant differences among the three groups in neointimal area (1.1±0.16 mm2 for IAOS vs. 1.3±0.41 mm2 for ISOA vs. 1.9±0.50 mm2 for BES, p<0.0001), and percentage of stenosis area (21.4±3.08% for IAOS vs. 29.9±7.72% for ISOA vs. 38.2±9.08% for BES, p<0.0001). Regarding the percentage of stenosis area, microcomputed tomography revealed significant differences between the three groups (23.8±3.51% for IAOS vs. 28.9±4.65% for ISOA vs. 36.4±8.07% for BES, p<0.05). Compared with commercial stent placement, both IAOS and ISOA resulted in significant inhibition of neointimal formation in a porcine coronary restenosis model. In addition, IAOS was more effective than ISOA in preventing anti-neointimal hyperplasia after stenting.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. A. Gruntzig, Lancet, 1, 263 (1978).

    Article  CAS  Google Scholar 

  2. R. W. Alexander, N. Engl. J. Med., 331, 468 (1994).

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. J. H. Chesebro, J. Y. Lam, L. Badimon, and V. Fuster, Am. J. Cardiol., 60, 10B (1987).

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. E. R. Edelman and C. Rogers, Am. J. Cardiol., 81, 4E (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. T. Deuse, C. Peter, P. W. Fedak, T. Doyle, H. Reichenspurner, W. H. Zimmermann, T. Eschenhagen, W. Stein, J. C. Wu, R. C. Robbins, and S. Schrepfer, Circulation, 120, S247 (2009).

    Article  CAS  Google Scholar 

  6. M. Joner, A. V. Finn, A. Farb, E. K. Mont, F. D. Kolodgie, E. Ladich, R. Kutys, K. Skorija, H. K. Gold, and R. Virmani, J. Am. Coll. Cardiol., 48, 193 (2006).

    Article  Google Scholar 

  7. A. Schomig, F. J. Neumann, A. Kastrati, H. Schuhlen, R. Blasini, M. Hadamitzky, H. Walter, E. M. Zitzmann-Roth, G. Richardt, E. Alt, C. Schmitt, and K. Ulm, N. Engl. J. Med., 334, 1084 (1996).

    Article  CAS  Google Scholar 

  8. M. Togni, L. Raber, R. Cocchia, P. Wenaweser, S. Cook, S. Windecker, B. Meier, and O. M. Hess, Int. J. Cardiol., 120, 212 (2007).

    Article  Google Scholar 

  9. S. K. Yazdani, M. Vorpahl, M. Nakano, S. H. Su, F. D. Kolodgie, and R. Virmani, EuroIntervention, 7, 835 (2011).

    Article  Google Scholar 

  10. E. M. Vasquez, Am. J. Health Syst. Pharm., 57, 437 (2000).

    CAS  Google Scholar 

  11. S. Muthukkumar, T. M. Ramesh, and S. Bondada, Transplantation, 60, 264 (1995).

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. L. Packer, S. Roy, and C. K. Sen, Adv. Pharmacol., 38, 79 (1997).

    Article  CAS  Google Scholar 

  13. D. Ziegler, H. Nowak, P. Kempler, P. Vargha, and P. A. Low, Diabet. Med., 21, 114 (2004).

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. M. J. Sung, W. Kim, S. Y. Ahn, C. H. Cho, G. Y. Koh, S. O. Moon, D. H. Kim, S. Lee, K. P. Kang, K. Y. Jang, and S. K. Park, Circ. Res., 97, 880 (2005).

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. K. M. Lee, K. G. Park, Y. D. Kim, H. J. Lee, H. T. Kim, W. H. Cho, H. S. Kim, S. W. Han, G. Y. Koh, J. Y. Park, K. U. Lee, J. G. Kim, and I. K. Lee, Atherosclerosis, 189, 106 (2006).

    Article  CAS  Google Scholar 

  16. I. H. Bae, K. S. Lim, J. K. Park, D. S. Park, S. Y. Lee, E. J. Jang, M. S. Ji, D. S. Sim, Y. J. Hong, Y. Ahn, J. C. Park, J. G. Cho, J. C. Kang, I. S. Kim, J. W. Nah, and M. H. Jeong, J. Ind. Eng. Chem., 21, 1295 (2015).

    Article  CAS  Google Scholar 

  17. K. S. Lim, I. H. Bae, J. H. Kim, D. S. Park, J. M. Kim, J. H. Kim, D. S. Sim, Y. J. Hong, and M. H. Jeong, Chonnam. Med. J., 49, 7 (2013).

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. R. S. Schwartz, K. C. Huber, J. G. Murphy, W. D. Edwards, A. R. Camrud, R. E. Vlietstra, and D. R. Holmes, J. Am. Coll. Cardiol., 19, 267 (1992).

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. H. L. Che, I. H. Bae, K. S. Lim, I. T. Song, H. Lee, M. Muthiah, R. Namgung, W. J. Kim, D. G. Kim, Y. Ahn, M. H. Jeong, and I. K. Park, Biomaterials, 33, 8548 (2012).

    Article  CAS  Google Scholar 

  20. R. S. Schwartz, E. Edelman, R. Virmani, A. Carter, J. F. Granada, G. L. Kaluza, N. A. Chronos, K. A. Robinson, R. Waksman, J. Weinberger, G. J. Wilson, and R. L. Wilensky, Circ. Cardiovasc. Interv., 1, 143 (2008).

    Article  Google Scholar 

  21. T. Suzuki, G. Kopia, S. Hayashi, L. R. Bailey, G. Llanos, R. Wilensky, B. D. Klugherz, G. Papandreou, P. Narayan, M. B. Leon, A. C. Yeung, F. Tio, P. S. Tsao, R. Falotico, and A. J. Carter, Circulation, 104, 1188 (2001).

    Article  CAS  Google Scholar 

  22. X. Ma, S. Oyamada, F. Gao, T. Wu, M. P. Robich, H. Wu, X. Wang, B. Buchholz, S. McCarthy, Z. Gu, C. F. Bianchi, F. W. Sellke, and R. Laham, J. Pharm. Biomed. Anal., 54, 807 (2011).

    Article  CAS  Google Scholar 

  23. R. Mehran, G. Dangas, A. S. Abizaid, G. S. Mintz, A. J. Lansky, L. F. Satler, A. D. Pichard, K. M. Kent, G. W. Stone, and M. B. Leon, Circulation, 100, 1872 (1999).

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. C. Stettler, S. Wandel, S. Allemann, A. Kastrati, M. C. Morice, A. Schomig, M. E. Pfisterer, G. W. Stone, M. B. Leon, J. S. de Lezo, J. J. Goy, S. J. Park, M. Sabate, M. J. Suttorp, H. Kelbaek, C. Spaulding, M. Menichelli, P. Vermeersch, M. T. Dirksen, P. Cervinka, A. S. Petronio, A. J. Nordmann, P. Diem, B. Meier, M. Zwahlen, S. Reichenbach, S. Trelle, S. Windecker, and P. Juni, Lancet, 370, 937 (2007).

    Article  CAS  Google Scholar 

  25. G. W. Stone, J. W. Moses, S. G. Ellis, J. Schofer, K. D. Dawkins, M. C. Morice, A. Colombo, E. Schampaert, E. Grube, A. J. Kirtane, D. E. Cutlip, M. Fahy, S. J. Pocock, R. Mehran, and M. B. Leon, N. Engl. J. Med., 356, 998 (2007).

    Article  CAS  Google Scholar 

  26. L. K. Pendyala, J. Li, T. Shinke, S. Geva, X. Yin, J. P. Chen, S. B. King, 3rd, K. A. Robinson, N. A. Chronos, and D. Hou, JACC Cardiovasc. Interv., 2, 253 (2009).

    Article  Google Scholar 

  27. A. V. Finn, G. Nakazawa, M. Joner, F. D. Kolodgie, E. K. Mont, H. K. Gold, and R. Virmani, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 27, 1500 (2007).

    Article  CAS  Google Scholar 

  28. R. Virmani, G. Guagliumi, A. Farb, G. Musumeci, N. Grieco, T. Motta, L. Mihalcsik, M. Tespili, O. Valsecchi, and F. D. Kolodgie, Circulation, 109, 701 (2004).

    Article  Google Scholar 

  29. S. Cook, E. Ladich, G. Nakazawa, P. Eshtehardi, M. Neidhart, R. Vogel, M. Togni, P. Wenaweser, M. Billinger, C. Seiler, S. Gay, B. Meier, W. J. Pichler, P. Juni, R. Virmani, and S. Windecker, Circulation, 120, 391 (2009).

    Article  Google Scholar 

  30. G. Nakazawa, A. V. Finn, M. Joner, E. Ladich, R. Kutys, E. K. Mont, H. K. Gold, A. P. Burke, F. D. Kolodgie, and R. Virmani, Circulation, 118, 1138 (2008).

    Article  Google Scholar 

  31. H. Tamai, K. Igaki, E. Kyo, K. Kosuga, A. Kawashima, S. Matsui, H. Komori, T. Tsuji, S. Motohara, and H. Uehata, Circulation, 102, 399 (2000).

    Article  CAS  Google Scholar 

  32. S. Nishio, K. Kosuga, K. Igaki, M. Okada, E. Kyo, T. Tsuji, E. Takeuchi, Y. Inuzuka, S. Takeda, T. Hata, Y. Takeuchi, Y. Kawada, T. Harita, J. Seki, S. Akamatsu, S. Hasegawa, N. Bruining, S. Brugaletta, S. de Winter, T. Muramatsu, Y. Onuma, P. W. Serruys, and S. Ikeguchi, Circulation, 125, 2343 (2012).

    Article  CAS  Google Scholar 

  33. T. A. Ahmed, S. C. Bergheanu, T. Stijnen, J. W. Plevier, P. H. Quax, and J. W. Jukema, EuroIntervention, 7, 505 (2011).

    Article  Google Scholar 

  34. V. Klauss, P. W. Serruys, T. Pilgrim, P. Buszman, A. Linke, T. Ischinger, F. Eberli, R. Corti, W. Wijns, M. C. Morice, C. di Mario, R. J. van Geuns, G. A. van Es, B. Kalesan, P. Wenaweser, P. Juni, and S. Windecker, JACC Cardiovasc. Interv., 4, 887 (2011).

    Article  Google Scholar 

  35. J. Herrmann and R. Bodmeier, Eur. J. Pharm. Biopharm., 45, 75 (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. S. Y. Lin, L. T. Ho, and H. L. Chiou, Biomater. Med. Devices Artif. Organs, 13, 187 (1985).

    Article  CAS  Google Scholar 

  37. F. Kawai and H. Yamanaka, Arch. Microbiol., 146, 125 (1986).

    Article  CAS  Google Scholar 

  38. W. Khan, S. Farah, A. Nyska, and A. J. Domb, J. Control. Release, 168, 70 (2013).

    Article  CAS  Google Scholar 

  39. S. Garg and P. W. Serruys, J. Am. Coll. Cardiol., 56, S43 (2010).

    Article  CAS  Google Scholar 

  40. R. Thipparaboina, W. Khan, and A. J. Domb, Int. J. Pharm., 454, 4 (2013).

    Article  CAS  Google Scholar 

  41. J. F. Gummert, T. Ikonen, and R. E. Morris, J. Am. Soc. Nephrol., 10, 1366 (1999).

    CAS  Google Scholar 

  42. L. Packer, E. H. Witt, and H. J. Tritschler, Free Radic. Biol. Med., 19, 227 (1995).

    Article  CAS  Google Scholar 

  43. L. Packer, E. H. Witt, and H. J. Tritschler, Free Radic. Biol. Med., 19, 227 (1995).

    Article  CAS  Google Scholar 

  44. H. J. Kim, J. Y. Kim, S. J. Lee, C. J. Oh, Y. K. Choi, H. J. Lee, J. Y. Do, S. Y. Kim, T. K. Kwon, H. S. Choi, M. O. Lee, I. S. Park, K. G. Park, K. U. Lee, and I. K. Lee, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 30, 2164 (2010).

    Article  CAS  Google Scholar 

  45. S. Y. Lim, E. H. Bae, M. H. Jeong, J. H. Kim, Y. J. Hong, D. S. Sim, Y. S. Kim, I. K. Park, Y. Ahn, S. J. Song, D. L. Cho, K. S. Kim, and J. C. Kang, J. Cardiol., 54, 375 (2009).

    Article  Google Scholar 

  46. K. S. Lim, Y. J. Hong, D. Hachinohe, K. Ahmed, M. H. Jeong, J. H. Kim, D. S. Sim, M. G. Lee, K. H. Park, Y. Ahn, J. G. Cho, J. C. Park, S. J. Song, K. W. Jung, D. L. Cho, and J. C. Kang, Korean Circ. J., 41, 241 (2011).

    Article  CAS  Google Scholar 

  47. S. Garg, C. Bourantas, and P. W. Serruys, Nat. Rev. Cardiol., 10, 248 (2013).

    Article  CAS  Google Scholar 

  48. N. Malik, J. Gunn, C. M. Holt, L. Shepherd, S. E. Francis, C. M. Newman, D. C. Crossman, and D. C. Cumberland, Heart, 80, 509 (1998).

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Myung Ho Jeong.

Additional information

These authors contributed equally to this work.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Lim, K.S., Park, JK., Jeong, M.H. et al. Optimal coating method for a dual-layer stent with sirolimus and alpha-lipoic acid in a porcine coronary restenosis model. Macromol. Res. 24, 725–733 (2016). https://doi.org/10.1007/s13233-016-4082-9

Download citation

  • Received:

  • Revised:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s13233-016-4082-9

Keywords

Navigation