Το τεχνητό αίμα είναι ένα βασικό υλικό πλήρωσης για το ανθρώπινο καρδιαγγειακό σύστημα που χρησιμοποιείται σε ορισμένες ιατρικές διαδικασίες ή για τη θεραπεία ορισμένων παθήσεων. Είναι επίσης γνωστό ως υποκατάστατο αίματος ή υποκατάστατο αίματος, και παρόλο που δεν δρα ως πλήρες υποκατάστατο για το αίμα, βοηθάει να καταλαμβάνει χώρο και να μεταφέρει ορισμένα σημαντικά αέρια. Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες τεχνητού αίματος: οξυγονοθεραπευτικά, για το αίμα που μεταφέρει οξυγόνο, και διαστολείς όγκου για αδρανές αίμα.
Όταν συμβαίνει σοβαρό τραύμα, ένας σοβαρός κίνδυνος είναι ότι ο όγκος του αίματος θα μειωθεί σε σημείο όπου τα εναπομείναντα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν μπορούν πλέον να οξυγονώσουν τον ιστό του σώματος, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη ιστού ή θάνατο. Το ψεύτικο αίμα το λύνει αυτό λειτουργώντας ως διευρυντής όγκου, αναπληρώνοντας τη χαμένη ποσότητα αίματος. Επειδή το πραγματικό αίμα έχει σημαντική ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου, εφόσον ο όγκος διατηρείται, ακόμη και μια αραιή αναλογία πραγματικού αίματος προς τεχνητό αίμα μπορεί να είναι επαρκής για να κρατήσει ένα άτομο στη ζωή. Ακόμη και στο μισό του φυσιολογικού επιπέδου του πραγματικού αίματος, με το τεχνητό αίμα τα επίπεδα οξυγόνου ενός ατόμου μπορεί να είναι περίπου τα τρία τέταρτα του κανονικού. Στο εξωτερικό όριο, ένα άτομο που χρησιμοποιεί αυξητές όγκου μπορεί να φτάσει στο ένα έβδομο του φυσιολογικού αριθμού του ερυθρού αίματος και να παραμείνει σταθερό.
Το πρόβλημα της δημιουργίας ενός υποκατάστατου αίματος που μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά το οξυγόνο ήταν δύσκολο και υπάρχουν επί του παρόντος δύο κύριες μέθοδοι για τη λήψη τεχνητού αίματος για να γίνει αυτό. Το πρώτο χρησιμοποιεί υπερφθοράνθρακες για να μεταφέρει οξυγόνο και να το απελευθερώσει. Οι υπερφθοράνθρακες αναμιγνύονται με πολλά άλλα πράγματα, συμπεριλαμβανομένων αλάτων, θρεπτικών συστατικών, αντιβιοτικών και βιταμινών, για να δημιουργηθεί ένα σύνθετο υλικό όσο το δυνατόν πιο κοντά στο πραγματικό αίμα. Οι υπερφθοράνθρακες μπορεί στην πραγματικότητα να έχουν κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με τα πραγματικά ερυθρά αιμοσφαίρια, με τη μορφή του μικρού τους μεγέθους, που τους επιτρέπει να ταξιδεύουν μέσω τριχοειδών αγγείων κλειστά στα ερυθρά αιμοσφαίρια, βοηθώντας στην οξυγόνωση των ιστών, διαφορετικά αποκόπτονται. Τα ψεύτικα αίματα με βάση υπερφθοράνθρακα περιλαμβάνουν τα Fluosol-DA-20, PHER-O, PERFTEC και Oxycyte.
Η άλλη μέθοδος χρησιμοποιεί αιμοσφαιρίνη που προέρχεται από ζώα, ανθρώπους ή δημιουργείται με τεχνολογίες ανασυνδυασμένου DNA. Η αιμοσφαιρίνη, αν και φυσικό συστατικό των ερυθρών αιμοσφαιρίων, μπορεί να προκαλέσει νεφρική τοξικότητα όταν χρησιμοποιείται σε καθαρή μορφή, επομένως πρέπει να αντιμετωπίζεται με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της ενθυλάκωσης της. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά τεχνητά αίματα με βάση την αιμοσφαιρίνη υπό ανάπτυξη, συμπεριλαμβανομένων των Hemospan, Oxyglobin, Hemopure και PolyHeme. Τα προϊόντα με βάση την αιμοσφαιρίνη είναι ο τύπος που επιδιώκεται περισσότερο από τον αμερικανικό στρατό για χρήση στο πεδίο, και έτσι πολλές επενδύσεις και έρευνες κατευθύνονται σε αυτόν τον τομέα αυτή τη στιγμή.