Quand l’hémorragie est trop importante (> à 40%), en plus de la restauration de la volémie, il faut rétablir le transport de l’oxygène et donc l’oxygénation des organes. Parmi les solutions qui transportent l’oxygène, on en distingue deux catégories, les perfluorocarbones (PFC) et les substituts d’hémoglobine (HBOC : haemoglobin oxygen carrier).
Les PFC sont des composés chimiques qui transportent l’oxygène sous forme dissoute, dans l’émulsion qu’ils forment. Néanmoins, le produit phare de cette méthode Oxygent produit par Alliance s'est vu refusé sa mise sur le marché américain par la FDA en Février 2005 en raison de problème de sûreté . Reste des expériences prometteuses sur d'autres procédés .
Les HBOC sont obtenus par purification d’hémoglobine bovine (Hémopure, Biopure) ou par synthèse de l’hémoglobine par génie génétique (Optro , Baxter), puis modification chimique pour stabiliser l’hémoglobine. Ils transportent l’oxygène par liaison à l’hémoglobine.
En 2004, aucun de ces substituts n'a été encore approuvés par la FDA (Food and Drug Administration), ils faisaient tous l'objet d'essais clinique. Certains essais comme par exemple pour Optro , ont été abandonnés .
On peut aussi évoquer Polyheme qui fait actuellement l'objet d'une controverse sur la procédude de test .
D'autres molécules sont en cours de test , comme les dendrimères (polymères en forme d'arbre).
Une autre voie de recherche est la production de globules rouges à partir de cellules souches.