Hemocianinai yra kvėpavimo takų baltymai, naudojami moliuskų ir vėžiagyvių, taip pat kai kurių vabzdžių deguoniui transportuoti. Jų funkcija yra analogiška stuburinių gyvūnų kraujyje esančiam hemoglobinui. Tiek hemoglobinas, tiek hemocianinai yra metaloproteinai arba baltymai, kuriuose yra metalo jonų, tačiau hemocianinai yra vario, o ne geležies ir nėra susieti su kraujo kūneliais. Vietoj to, jie laisvai plūduriuoja hemolimfoje, vėžiagyvių ir moliuskų kraujotakos skystyje. Šie baltymai buvo tiriami dėl jų terapinės naudos, įskaitant naudojimą kaip galimą vėžio gydymą.
Daugelis organizmų naudoja hemocianinus deguonies transportavimui. Moliuskai – bestuburių grupė, kuriai priklauso moliuskai, sraigės, kalmarai ir giminingos rūšys, jais remiasi. Pasagos krabai, omarai, krabai ir kiti nariuotakojai taip pat naudoja šiuos baltymus, kaip ir tam tikri vabzdžiai.
Vėžiagyviams ir moliuskams, gyvenantiems šaltoje, mažai deguonies turinčioje vandens aplinkoje, hemocianinai yra veiksmingesni už hemoglobiną kaip deguonies pernešimo būdas. Kaip laisvai plaukiojantis baltymas, hemocianino tankis hemolimfoje gali būti didesnis nei hemoglobino, kurio turi būti ląstelėse. Padidėjęs kvėpavimo takų baltymų tankis leidžia organizmui „pasiimti“ daugiau deguonies, o tai yra naudinga mažai deguonies turinčioje aplinkoje.
Didelės hemocianino koncentracijos hemolimfoje trūkumas yra tas, kad jis padidina kvėpavimo takų skysčio klampumą, todėl organizmas apsunkina skysčio cirkuliaciją aplink kūną. Dėl šios priežasties hemocianinas yra naudingiausias organizmams, kurie judėjimui išeikvoja mažiau energijos, pavyzdžiui, lėtai judantiems pasaginiams krabams ir moliuskams. Antžeminėje aplinkoje su skirtingomis aplinkos sąlygomis hemoglobinas yra efektyvesnis deguonies transportavimo baltymas. Keletas vabzdžių, kurie turi hemocianinų, išlaiko juos labiau kaip protėvių bruožą – evoliucinį išlikimą iš ankstesnių laikų – nei kaip funkcinį pranašumą.
Hemocianino metaloproteinas chemiškai susideda iš dviejų vario atomų, sujungtų su dviatomine deguonies molekule – molekule, kurioje yra du deguonies atomai. Kai varis jungiasi su deguonimi ir perneša jį per visą hemolimfą, jis prisotinamas deguonimi ir keičia spalvą, pasidaro mėlynas. Šis spalvos pokytis lemia melsvai violetinę spalvą, kurią galima pastebėti kai kuriuose krabuose ir omaruose.
Tyrimai parodė, kad tam tikrų moliuskų hemocianinai gali būti naudojami medicinoje. Concholepas concholepas hemolimfoje, dar vadinamoje Čilės abalone, yra kvėpavimo takų baltymų, kurie, kaip įrodyta, sumažina pelių šlapimo pūslės navikus. Rakto skylutes limpet, Megathura crenulata, suteikia rakto skylutės kamieno hemocianino (KLH), kuris yra išgrynintas naudoti biotechnologijose. Konkrečiai, KLH naudojamas kaip antikūnų nešiklis. Jis taip pat gali būti naudingas kaip vakcinų nuo vėžio komponentas.