Künstliches Blut ist ein grundlegender Füllstoff für das menschliche Herz-Kreislauf-System, das bei einigen medizinischen Verfahren oder zur Behandlung bestimmter Erkrankungen verwendet wird. Es ist auch als Blutersatz oder Blutersatz bekannt, und obwohl es kein vollständiger Ersatz für Blut ist, hilft es, Platz einzunehmen und einige wichtige Gase zu transportieren. Es gibt zwei Hauptkategorien von künstlichem Blut: Sauerstofftherapeutika für sauerstoffhaltiges Blut und Volumenexpander für inertes Blut.
Wenn ein schweres Trauma auftritt, besteht eine ernsthafte Gefahr darin, dass das Blutvolumen bis zu einem Punkt reduziert wird, an dem die verbleibenden roten Blutkörperchen das Körpergewebe nicht mehr mit Sauerstoff versorgen können, was zu Gewebeschäden oder zum Tod führen kann. Kunstblut löst dies, indem es als Volumenexpander wirkt und die verlorene Blutmenge ausgleicht. Da echtes Blut eine beträchtliche Fähigkeit hat, Sauerstoff zu transportieren, kann selbst ein verdünntes Verhältnis von echtem Blut zu künstlichem Blut ausreichen, um eine Person am Leben zu erhalten, solange das Volumen beibehalten wird. Selbst bei der Hälfte des normalen Wertes von echtem Blut kann der Sauerstoffgehalt einer Person bei künstlichem Blut etwa drei Viertel der Norm betragen. An der äußeren Grenze kann eine Person, die Volumenexpander verwendet, bis auf ein Siebtel ihres normalen roten Blutbildes sinken und dennoch stabil bleiben.
Das Problem, einen Blutersatzstoff zu schaffen, der Sauerstoff effizient transportieren kann, war schwierig, und es gibt derzeit zwei Hauptmethoden, um künstliches Blut dafür zu erhalten. Die erste verwendet Perfluorkohlenstoffe, um Sauerstoff zu transportieren und freizugeben. Perfluorkohlenstoffe werden mit einer Reihe anderer Dinge vermischt, darunter Salze, Nährstoffe, Antibiotika und Vitamine, um einen Verbundstoff herzustellen, der dem echten Blut so nahe wie möglich kommt. Perfluorkohlenstoffe können in der Tat einige Vorteile gegenüber echten roten Blutkörperchen haben, in Form ihrer geringen Größe, die es ihnen ermöglicht, durch Kapillaren zu wandern, die zu roten Blutkörperchen verschlossen sind, was dazu beiträgt, das sonst abgeschnittene Gewebe mit Sauerstoff zu versorgen. Zu den künstlichen Blutsorten auf Perfluorkohlenstoffbasis gehören Fluosol-DA-20, PHER-O, PERFTEC und Oxycyte.
Die andere Methode verwendet Hämoglobin, das von Tieren oder Menschen stammt oder mit rekombinanten DNA-Technologien hergestellt wurde. Hämoglobin, obwohl ein natürlicher Bestandteil der roten Blutkörperchen, kann in reiner Form Nierentoxizität verursachen und muss daher auf verschiedene Weise behandelt werden, einschließlich der Einkapselung. Es gibt eine Reihe von verschiedenen künstlichen Blutsorten auf Hämoglobinbasis, die sich in der Entwicklung befinden, darunter Hemospan, Oxyglobin, Hemopure und PolyHeme. Hämoglobin-basierte Produkte werden vom US-Militär am meisten für den Einsatz im Feld verwendet, und daher werden derzeit viele Investitionen und Forschungen in diesen Bereich gelenkt.