Với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ y tế ngày nay, việc nghiên cứu về máu nhân tạo luôn là một trong những điểm nóng trong lĩnh vực y sinh học. Từ việc khắc phục tình trạng thiếu nguồn cung cấp máu đến theo đuổi sự tiện lợi và an toàn, các nhà khoa học tiếp tục khám phá khả năng thay thế máu tự nhiên. Tuy nhiên, tại sao cho đến nay việc thay thế hoàn toàn vẫn chưa đạt được đã trở thành một câu hỏi đáng suy ngẫm.
Ngay từ năm 1616, sau khi William Harvey phát hiện ra hệ thống tuần hoàn máu, con người đã bắt đầu khám phá nhiều loại chất lỏng khác nhau để thay thế máu, thậm chí bao gồm cả rượu và nước tiểu. Vào đầu thế kỷ 20, sự phát triển của y học truyền máu hiện đại đã giúp con người bắt đầu hiểu được các nhóm máu và sinh lý học của máu. Đặc biệt trong những tình huống thiên tai như Thế chiến thứ hai, nhu cầu về máu thay thế càng cấp bách hơn.
Trên thực tế, sự xuất hiện của các bệnh truyền nhiễm như HIV và bệnh bò điên đã thúc đẩy nghiên cứu sâu hơn về các chất thay thế máu an toàn.
Hiện nay, nghiên cứu về máu nhân tạo chủ yếu được chia thành hai loại: chất thay thế máu gốc heme và nhũ tương perfluorocarbon (PFC). Mặc dù các chất này gần giống với máu tự nhiên ở một số chức năng nhưng vẫn không thể thay thế hoàn toàn, chẳng hạn như thiếu khả năng vận chuyển oxy về lâu dài. Ví dụ, mặc dù perfluorocarbon có hiệu quả trong việc vận chuyển oxy nhưng quy trình sản xuất phức tạp và yêu cầu bảo quản chúng đã trở thành một thách thức lớn.
Trong số rất nhiều chất mang oxy, chất thay thế máu gốc heme (HBOC) phải đối mặt với những thách thức đặc biệt khó khăn. Heme tự do không biến đổi không hiệu quả trong việc cung cấp oxy đến các mô do nó có ái lực cao và khả năng gây tổn thương thận khiến nó khó trở thành một giải pháp thay thế khả thi. Mặc dù có nhiều phương pháp cải tiến kỹ thuật hoặc hóa học nhưng ranh giới sử dụng trong y tế chưa bao giờ bị vượt quá.
Công nghệ tế bào gốc mang đến một cách suy nghĩ mới. Bằng cách tạo ra và nuôi cấy tế bào gốc tạo máu, các nhà khoa học hy vọng tạo ra các tế bào hồng cầu trưởng thành trong môi trường phòng thí nghiệm và tuổi thọ của các tế bào này gần bằng tuổi thọ của heme tự nhiên. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn đang trong giai đoạn phát triển và cần phải vượt qua nhiều thách thức kỹ thuật trước khi có thể áp dụng lâm sàng trên quy mô lớn.
Sự phát triển của tế bào gốc không chỉ giúp giải quyết vấn đề cung cấp máu mà còn nhanh chóng cung cấp lượng máu cần thiết trong các tình huống cấp cứu y tế.
Nhu cầu thị trường về máu nhân tạo cũng tăng lên cùng với sự già đi của dân số và nhu cầu y tế ngày càng tăng. Mặc dù một số sản phẩm đã gia nhập thị trường, chẳng hạn như Hemopure, được cấp phép ở Nam Phi, nhưng nhìn chung, con đường thương mại hóa những loại máu nhân tạo này vẫn còn gập ghềnh. So với chuỗi cung cấp máu tự nhiên, tính an toàn và hiệu quả của máu nhân tạo cần được khẳng định thêm.
Trong nghiên cứu và khám phá khoa học trong tương lai, cách khắc phục những hạn chế của công nghệ hiện tại và tìm ra nguồn máu nhân tạo thay thế an toàn và hiệu quả hơn sẽ là thách thức và cơ hội lớn cho cộng đồng nghiên cứu khoa học. Liệu có thể tìm ra con đường rõ ràng hơn cho phép chúng ta sử dụng thành công máu nhân tạo để cứu mạng sống mà không cần dựa vào máu tự nhiên?