藥物支架（DES）的發展過程，其發展的演變是基于臨床結果反饋驅動的。對再狹窄問題的合理解決方案是局部(即在損傷部位)遞送阻止平滑肌細胞增殖的藥物。典型的DES設計包括金屬裸支架平臺、藥物載體涂層和抗增生藥物。
1-支架材料
支架設計能影響短期和長期的臨床結果。在植入過程中，被壓握在輸送球囊上的支架，通過股動脈或撓動脈進入血管狹窄部位。支架材料所具備的特點有：
①一個低卷曲的輪廓；
②高度的順應性，使其能通過彎曲復雜的血管；
③在支架植入血管的過程中，它應符合血管幾何形狀；
④支架應提供較好的血管覆蓋面，并具有高的徑向強度、小的徑向回縮。
靶病變支架置放失敗的手術并發癥包括血管損傷、剝離和血栓形成。病理研究表明支架植入后會導致動脈愈合延遲及內皮化不良現象的發生。早期的支架通常由生物惰性金屬制成，如不銹鋼，近年來，鉆銘等金屬合金作為支架設計的材料己被證明優于不銹鋼，自膨脹DES通常采用鐮欽合金作為平臺材料。
由于這些金屬合金的強度和X 射線衰減水平都得到了提高，使得支架可以設計得更薄。
第一代DES的長期安全性問題也增加了臨床對開發更具生物相容性的支架的需要，包括使用仿生和生物可陣解聚合物涂層的支架和完全生物可吸收支架。
2-支架涂層
經皮冠狀動脈成形術只能在損傷血管和引起再狹窄的情況下進行，在靶部位進行藥物洗脫是解決這一問題的有效方法。因此，目前大多數經批準的DES由金屬支架組成，支架周圍是包裹了藥物的聚合物涂層。由于聚合物可能引起一些不良生物應答反應，因此涂層支架聚合物的生物相容性是非常重要的。
為了有效抑制內膜生長，理想的DES所周聚合物應該是抗凝、抗炎、細胞毒性低，并且可通過再內皮化促進血管愈合。支架表面涂層應與血液相容，直到內皮化過程完成前應避免血栓栓塞形成。部分實驗研究了聚合物支架涂層對支架血液相容性的影響，證實聚合物可支持持續、可控的藥物釋放。
Parker等問總結了DES中聚合物的關鍵要求，包括物理性能、穩定性、與藥物的相容性、與血管組織的生物相容性以及藥物釋放的控制。
盡管DES在治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CAD) 方面取得了成功，但由于有可能造成支架血栓形成等晚期不良臨床事件的發生，需對其長期安全性和有效性做更多觀察研究。DES設計的研究和發展目前集中于提高其性能和長期安全性。另外，支架材料的表面特征，包括表面能、表面結構、表面電位以及表面氧化層的穩定性，都是影響血栓形成和內膜新生的因素。
有人研究并描述了涂層存在的不規則性，如在商用支架中發生的分層、開裂和剝落現象。在各種支架聚合物涂層模型上對DES 進行了體外定量耐久性試驗，即定量缺陷(QD) 檢測，以區分涂層之間的性能差異。
采用光學顯微鏡、掃描電鏡和微天平對支架涂層缺陷進行了檢測，實驗結果表明不同的涂層模型表現出不同的QD指標，反映了涂層耐久性的優劣。
根據這些結果，采用所述方法則能夠區分出不同的聚合物涂層模型用于支架涂層的聚合物可大致分為：
①非生物降解型聚合物，如聚甲基丙烯酸正丁醋、聚苯乙烯-b-異丁烯-苯乙烯等；
②可降解聚合物，如聚乳酸或其共聚物等；
③生物類聚合物，如磷酸膽堿聚合物、透明質酸和纖維蛋白等。
根據支架使用的要求，最有效的方法是促進藥物裝載和穩定釋放，第一代DES涂上永久的聚合物能夠使其持續釋放藥物，隨后，這些永久聚合物開始被磷酸膽堿等生物相容性更好的永久聚合物和共聚物取代。這些改進的聚合物模擬血紅細胞的磷脂外表面，大大降低了血栓的形成，使后期臨床不良事件發生率大幅降低。
氟化物涂層藥物洗脫支架可以說是第二代藥物洗脫支架金標準。高生物相容性永久涂層采用的氟化聚合物在植入醫療器械中廣泛應用，如人工血管材料、氟化物人造瓣膜，不可吸收氟化聚合物縫線和補片，人工血管的氟化聚合物涂層等等。氟化物涂層具有良好的生物相容性，血栓、炎性反應發生率低。永久聚合物涂層可以起到隔絕金屬與血液的作用；在綠色熒光染色下，各種可降解載體的藥物洗脫支架血小板吸附情況較多，而氟化物涂層的藥物洗脫支架血小板吸附情況最少，血栓發生風險最低；另外在電鏡下觀察炎癥細胞的負荷量，同樣氟化物涂層的藥物洗脫支架是最少的，炎癥反應發生率最低。炎性反應會影響到血管內皮愈合。
14 天內皮化結果: 氟化物涂層DES相比其他可降解載體DES內皮愈合更完整。
氟化物涂層優異的物理性能，擴張后涂層長期完整、平滑。在電鏡下看，氟化物涂層即使到爆破壓都沒有瑕疵，而其他三種非氟化物載體的支架都出現了裂痕、破損，甚至有斷裂和脫皮情況，這就會給炎癥和血小板附著提供更多機會。
氟化物涂層良好藥物相容性，穩定的藥物釋放曲線，精準平緩，抑制內膜過度增生。
在BMS和DES之間，市場上也有直接使用不含藥物的特殊涂層支架抑制血小板稀附，也就是所謂的鈍化涂層支架。這些涂層的主要目的是在支架表面之間提供生物惰性屏障來抑制j血小板貓附，這類涂層包括類金剛石、碳化硅、氧化鐵等問。
使用DES局部給藥已成為一種非常有前景的有效對抗ISR的方法。為了使局部給藥成功，需要解決的挑戰包括：
①使用最合適的藥物;
②確定局部所需與全身劑量的比例；
③確定能夠為所需治療部位提供藥物的生物相容性載體。
3-藥物
DES的候選藥物主要包含四類藥物(抗炎、抗血栓形成、抗增殖和免疫抑制型)，這些藥物能有效抑制導致再狹窄的一個或多個生化途徑。一些研究也使用了抗體阻斷特定受體作為活性化合物。目前關于這些藥物的釋放動力學、有效劑量、臨床應用安全性和效益的評價己有了充分的研究報道。
1) 紫杉醇
紫杉醇是一種親脂分子，來源于太平拌紅豆杉短葉紅豆杉，是癌癥化療中非常常見的藥物成分。紫杉醇對球囊和支架介導的損傷后新生內膜增生的血管相容性和療效己在體內和體外實驗中得到證實。工作模式是聚合微管蛋白的α單元和β單元，從而穩定微管，停止其從G2期向有絲分裂期的過渡。
紫杉醇能抑制平滑肌細胞的增殖和遷移，因為細胞骨架的結構變化是動脈粥樣硬化和再狹窄發展的主要步驟之一。
2) 西羅莫司（雷帕霉素）
迄今己對西羅莫司、佐他莫司、依維莫司、比歐莫司A9、他克莫司、毗美莫司等6種莫司藥物進行了研究。西羅莫司又稱雷帕霉素，是一種具有強免疫抑制作用的大環抗生素。它作為一種藥物能結合特定的細胞漿蛋白CFK.-506 結合蛋白-12) ，阻止細胞增殖。
西羅莫司還能抑制再狹窄級聯的幾個階段，如炎癥、新內膜增生的形成、總蛋白和膠原的合成以及平滑肌細胞的遷移。同時它也是一種低劑量無細胞毒性的強炎癥抑制劑。
3) 佐他莫司和依維莫司
佐他莫司和依維莫司是西羅莫司的類似物。兩者在預防再狹窄方面具有相似的作用機制。它們與胞質FK-506結合蛋白-12結合，抑制平滑肌細胞和T細胞的增殖。這些化合物的乙醇·水分配系數也比西羅莫司高，后者有利于支架的緩慢釋放。此外，它們的親脂性有利于通過細胞膜抑制靶組織的新生內膜增殖。
4）他克莫司
他克莫司也是一種免疫抑制劑，也可與胞質FK-506結合蛋白-12結合，由此產生的復合物相互作用并抑制鈣調神經素，從而抑制T 細胞信號轉導和IL-2轉錄。
細胞培養實驗表明，他克莫司比西羅莫司具有更旱的內皮細胞再生能力。然而，他克莫司抑制血管平滑肌細胞增殖或遷移的作用不如西羅莫司。結合其強大的抗炎作用，他克真司是一種有希望用于藥物洗脫支架的化合物。
5) 比歐莫司A9
比歐莫司A9是一種高度親油的半合成西羅莫司類似物。在細胞水平上，比歐莫司A9 與細胞內FK-506結合蛋白-12形成復合物，與哺乳動物西羅莫司靶蛋白結合，可逆地抑制增殖平滑肌細胞的細胞周期轉變，其效力與西羅莫司類似。比歐莫司A9具有增強的抗炎和抗增殖活性，并具有更好的藥代動力學特性。
6) 地塞米松
支架植入后再狹窄主要表現為對程序性損傷的炎癥反應和包括平滑肌細胞增殖在內的纖維細胞的強烈反應。地塞米松是皮質類固醇，是公認的抗炎藥物，系統地用于廣泛的炎癥疾病治療和抑制成纖維細胞、平滑肌細胞和巨噬細胞的增強。臨床前數據表明，地塞米松涂層DES 對新內膜增殖有抑制作用。不過地塞米松支架的抗再狹窄臨床效果無法與西羅莫司或第一代紫杉醇洗脫支架相比。
7) 抗體
一般來說，球囊血管成形術后，無論是否植入支架，都要系統地給予抗血栓形成藥物。為此， Aggarwal 等評估了抗血小板GPIIb/illa 抗體洗脫的纖維素涂層支架在兔動物模型中的應用。研究表明，這些抗體洗脫支架能有效抑制支架微環境中血小板聚集，從而減少血栓形成，改善血流和動脈效能，抑制循環血流變化。
