A inicios del siglo XX, los investigadores comenzaron a estudiar una proteína presente en los glóbulos rojos, llamada hemoglobina, que es la responsable de llevar el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta el resto del cuerpo, y hallaron que una vez aislada de células en proceso de envejecimiento (procedentes de sangre humana o vacuna, o de fuentes genéticamente modificadas), la hemoglobina en forma libre se puede rejuvenecer, estabilizar químicamente y volver a transfundir en el organismo como un “sustituto” de la sangre capaz de transportar oxígeno tan bien como los glóbulos rojos, pero durante mucho menos tiempo. (También se han investigado sustitutos sintéticos no compuestos de hemoglobina, los llamados fluorocarbonos, pero se descubrió que no transportan el oxígeno tan bien.)
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。）