Dirbtinis kraujas yra pagrindinis žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos užpildas, naudojamas kai kurioms medicininėms procedūroms arba tam tikroms ligoms gydyti. Jis taip pat žinomas kaip kraujo pakaitalas arba kraujo pakaitalas, ir nors jis neveikia kaip pilnas kraujo pakaitalas, jis padeda užimti vietą ir pernešti kai kurias svarbias dujas. Yra dvi pagrindinės dirbtinio kraujo kategorijos: deguonies terapijos, skirtos kraujui, pernešančiam deguonį, ir tūrio didinimo priemonės inertiniam kraujui.
Patyrus sunkią traumą, kyla rimtas pavojus, kad kraujo tūris sumažės iki taško, kai likę raudonieji kraujo kūneliai nebegali aprūpinti kūno audinių deguonimi, o tai gali sukelti audinių pažeidimą arba mirtį. Dirbtinis kraujas tai išsprendžia veikdamas kaip tūrio didinimo priemonė, kompensuojanti prarastą kraujo kiekį. Kadangi tikras kraujas turi didelę deguonies pernešimo galimybę, tol, kol išlaikomas tūris, net praskiesto tikrojo ir dirbtinio kraujo santykio gali pakakti, kad žmogus išliktų gyvas. Net esant pusei normalaus tikrojo kraujo lygio, dirbtinio kraujo žmogaus deguonies lygis gali būti maždaug trys ketvirtadaliai normos. Pasiekus išorinę ribą, tūrio didintuvus vartojantis žmogus gali sumažėti iki vienos septintosios įprasto raudonųjų kraujo kūnelių skaičiaus ir vis tiek išlikti stabilus.
Kraujo pakaitalo, galinčio efektyviai pernešti deguonį, sukūrimo problema buvo sudėtinga, todėl šiuo metu yra du pagrindiniai būdai, kaip gauti dirbtinį kraują. Pirmasis naudoja perfluorangliavandenilius deguoniui pernešti ir jį išleisti. Perfluorangliavandeniliai sumaišomi su daugybe kitų dalykų, įskaitant druskas, maistines medžiagas, antibiotikus ir vitaminus, kad būtų sukurta kuo artimesnė tikrojo kraujo kompozicija. Perfluorangliavandeniliai iš tikrųjų gali turėti tam tikrų pranašumų, palyginti su tikrais raudonaisiais kraujo kūneliais, nes jie yra maži, o tai leidžia jiems keliauti per kapiliarus, uždarytus raudoniesiems kraujo kūneliams, padėdami aprūpinti deguonimi kitu atveju nupjautus audinius. Perfluorangliavandenilių pagrindu pagaminti dirbtiniai kraujai yra Fluosol-DA-20, PHER-O, PERFTEC ir Oxycyte.
Kitu metodu naudojamas hemoglobinas, gautas iš gyvūnų, žmonių arba sukurtas naudojant rekombinantinės DNR technologijas. Hemoglobinas, nors ir natūralus raudonųjų kraujo kūnelių komponentas, gali sukelti toksinį poveikį inkstams, kai naudojamas gryna forma, todėl jį reikia gydyti įvairiais būdais, įskaitant jo kapsuliavimą. Kuriama daugybė skirtingų hemoglobino pagrindu pagamintų dirbtinių kraujo, įskaitant Hemospan, Oxyglobin, Hemopure ir PolyHeme. Hemoglobino pagrindu pagaminti produktai yra labiausiai naudojami JAV kariuomenės šioje srityje, todėl šiuo metu į šią sritį nukreipiama daug investicijų ir tyrimų.