人造血液主要有三種：
（1）人工合成的血紅蛋白；
（2）用天然血紅蛋白制成的人工紅血球；
（3）人工合成具有攜氧功能的氟碳化合物。氟碳代血液是由全氟化合物組成的膠體超微乳劑，具有良好的攜氧能力，在一定濃度和氧分壓條件下，其氧溶解度為水的20倍，比血液高2倍。作為人工血應用較好的氟碳化合物有全氟正丁基呋喃、全氟三丁胺、氟列昂E4、全氟萘烷、全氟甲基萘烷，全氟三丙胺等。
人們發現了兩大類血液替代品——血紅蛋白攜氧載體（HBC）和全氟碳化物（PFC）。已經有部分人工血液接近測試階段的尾聲，很快便可在醫院應用。另有一些則已經開始應用。例如，被稱為牛血紅蛋白多聚體（Hemopure）的HBOC類血液替代品正應用于受HIV威脅嚴重的南非。而在歐美，一種名為Oxygent的PFC類攜氧載體已進入人體試驗的后期階段。
這兩類血液替代品化學結構迥異，但基本都是通過被動擴散來實現功能。被動擴散利用了氣體趨向于從高濃度區域移至低濃度區域，直至達到平衡狀態的屬性。在人體內，氧氣從肺（高濃度）移至血液（低濃度）中；隨后，一旦血液到達毛細血管，氧氣即從血液（高濃度）移至組織（低濃度）。 HBOC與血液大致類似。它們呈暗紅色或紫紅色，由經滅菌處理的血紅蛋白制成，血紅蛋白的來源有很多：
1、來自過期的人類血液的紅細胞
2、來自牛血的紅細胞
3、可產生血紅蛋白的轉基因細菌
4、人類胎盤
但是，醫生不能直接將血紅蛋白注射到人體中。當血紅蛋白進入血細胞后，完全可以起到攜帶和釋放氧氣的功能。但如果沒有細胞膜的保護，血紅蛋白的分解速度會非常快，可能會導致腎臟嚴重損傷。
出于該原因，大多數HBC使用的是比天然分子堅固得多的改進型血紅蛋白。一些最常見的技術是：
1、將血紅蛋白分子與名為雙阿司匹林的攜氧血紅蛋白衍生物進行部分交聯
2、 過多分子彼此結合，形成聚合血紅蛋白
3、 將其與聚合物結合，形成共軛血紅蛋白
科學家還研究了由類脂物、膽固醇或脂肪酸制成的人造膜包裹血紅蛋白的HBOC。有一種名叫MP4的HBOC就是由聚乙二醇包覆的血紅蛋白制成的。
HBOC的工作方式與普通紅細胞大致相同。HBOC分子漂浮在血漿中，從肺中獲得氧氣并將其釋放到毛細血管中。這些分子比紅細胞小得多，因此可以到達紅細胞無法流經的地方，如極端腫脹的組織或惡性腫瘤周圍的異常血管等。大多數HBOC在人體血液中停留一天左右——比普通紅細胞100天的循環周期短得多。
但是，HBOC也有一些副作用。改進型血紅蛋白分子可進入細胞間的微小空間并結合一氧化氮，一氧化氮對于維持血壓非常重要。這會導致病人的血壓飆升。HBOC還可導致腹部不適和絞痛，這很可能是由于自由基的釋放，而自由基是一種對細胞有害的分子。某些HBOC還會導致眼睛暫時變紅或皮膚潮紅。 與HBOC不同，PFC通常是白色的，完全由人工合成。它們與碳氫化合物很相似，但它們包含的是氟而不是氫。
PFC具有化學惰性，但在攜帶溶解氣體方面很出色。它們能夠比水或血漿多攜帶20%至30%的氣體，如果存在更多的氣體，它們還能攜帶得更多。出于該原因，
醫生在使用PFC的同時會進行輸氧。但是，多余的氧氣可導致人體內自由基的釋放。研究人員正在研究PFC能否在沒有額外氧氣的條件下工作。
PFC既油又滑，因此在使用時必須先進行乳化處理或懸浮在某種溶液中。PFC一般與通常用于靜脈注射的其他藥物混合使用，如卵磷脂或白蛋白。這些乳化劑最終會在離開血液循環系統時分解，肝臟和腎臟將其從血液中除去，肺會像呼出二氧化碳一樣，將PFC呼出體外。有時，在機體分解和呼出PFC時，人體會產生類似流感的癥狀。
與HBOC類似，PFC體積很小，可以到達紅細胞無法到達的地方。出于該原因，有些醫院研究了是否可以使用PFC將氧氣送過腫脹的腦組織，以此治療創傷性腦損傷（TBI）。
制藥公司正在測試PFC和HBOC在某些特定醫療情況下的療效，但它們還有很多潛在用途，例如：
1、在創傷失血后，恢復人體供氧能力，特別是在急救室和戰場上
2、預防在手術過程中突然急需輸血
3、維持通向腫瘤組織的氧流量，以使化療更為有效
4、治療會導致紅細胞數量減少的貧血病
5、向受到鐮刀狀細胞貧血癥影響的身體腫脹組織輸送氧氣

標簽：人造血液主要