Im frühen zwanzigsten Jahrhundert begannen die Forscher mit der Untersuchung des Hämoglobins in den roten Blutkörperchen – des Proteins, das Sauerstoff aus den Atemwegen in den Rest des Körpers transportiert. Sie fanden heraus, dass freies Hämoglobin aus Menschen- oder Kuhblut oder auch aus genetisch veränderten Quellen, wenn es von alternden Zellen isoliert wird, verjüngt, chemisch stabilisiert und als Blut-„Ersatz“ injiziert werden kann, der Sauerstoff ebenso effektiv transportieren kann wie echte Blutzellen, aber nur für viel kürzere Zeit.
20世纪初，研究者开始考察红细胞中的血红蛋白——负责将氧气从呼吸器官送到身体其他部位的蛋白质。他们发现，从老化细胞中分离出来后——不管来自人血或牛血，还是通过基因工程获得——自由血红蛋白可以重新焕发活力，化学结构稳定，并能作为血液“替代品”用于注射，其携氧效率不输于红细胞，但携氧时间短得多。（无血红蛋白的合成血液替代品，即所谓的氟碳化合物，携氧效率就比较低。）