Sztuczna krew jest podstawowym wypełniaczem układu sercowo-naczyniowego człowieka, stosowanym w niektórych zabiegach medycznych lub w leczeniu określonych schorzeń. Jest również znany jako surogat krwi lub substytut krwi i chociaż nie działa jako pełny substytut krwi, pomaga zajmować miejsce i przenosić niektóre ważne gazy. Istnieją dwie główne kategorie sztucznej krwi: terapeutyki tlenowe dla krwi przenoszącej tlen i środki zwiększające objętość dla krwi obojętnej.
Gdy wystąpi poważny uraz, poważnym niebezpieczeństwem jest zmniejszenie objętości krwi do punktu, w którym pozostałe czerwone krwinki nie będą już mogły natleniać tkanki ciała, co może spowodować uszkodzenie tkanki lub śmierć. Sztuczna krew rozwiązuje ten problem, działając jako środek zwiększający objętość, rekompensując utraconą ilość krwi. Ponieważ prawdziwa krew ma znaczną zdolność przenoszenia tlenu, tak długo, jak zachowana jest jej objętość, nawet rozcieńczony stosunek prawdziwej krwi do sztucznej krwi może wystarczyć do utrzymania człowieka przy życiu. Nawet przy połowie normalnego poziomu prawdziwej krwi, przy sztucznej krwi poziom tlenu może wynosić około trzech czwartych normy. Na zewnętrznym limicie osoba używająca ekspanderów objętości może zejść do zaledwie jednej siódmej normalnej liczby czerwonych krwinek i nadal pozostać stabilna.
Problem stworzenia substytutu krwi, który może skutecznie przenosić tlen, był trudny i obecnie istnieją dwie główne metody pozyskiwania sztucznej krwi, aby to zrobić. Pierwsza wykorzystuje perfluorowęglowodory do przenoszenia tlenu i uwalniania go. Perfluorowęglowodory są mieszane z wieloma innymi substancjami, w tym solami, składnikami odżywczymi, antybiotykami i witaminami, aby stworzyć kompozyt jak najbardziej zbliżony do prawdziwej krwi. Perfluorowęglowodory mogą w rzeczywistości mieć pewne zalety w porównaniu z prawdziwymi czerwonymi krwinkami, w postaci ich niewielkich rozmiarów, co pozwala im podróżować przez naczynia włosowate odcięte od czerwonych krwinek, pomagając dotlenić tkanki, które w przeciwnym razie są odcięte. Sztuczne krwi na bazie perfluorowęglowodoru obejmują Fluosol-DA-20, PHER-O, PERFTEC i Oxycyte.
Druga metoda wykorzystuje hemoglobinę pochodzącą od zwierząt, ludzi lub stworzoną za pomocą technologii rekombinacji DNA. Hemoglobina, chociaż jest naturalnym składnikiem czerwonych krwinek, może powodować toksyczność nerkową, gdy jest stosowana w czystej postaci, dlatego musi być leczona na wiele sposobów, w tym poprzez kapsułkowanie. Obecnie opracowywanych jest wiele różnych sztucznych krwi na bazie hemoglobiny, w tym Hemospan, Oxyglobin, Hemopure i PolyHeme. Produkty na bazie hemoglobiny są najczęściej poszukiwanym przez wojsko amerykańskim typem do użytku w terenie, dlatego obecnie w tym obszarze kieruje się wiele inwestycji i badań.