La hemoglobina (Hb) es la proteína más abundante en la sangre total. Este hecho implica que la función de unión y liberación de oxígeno de la Hb es la más vital para mantener la vida. Toda la Hb está compartimentada en los glóbulos rojos (RBCs) con una concentración corpuscular de Hb de aproximadamente 35 g/dL, cubierta con una delgada biomembrana. A pesar de su abundancia, la Hb a veces muestra toxicidad una vez que se filtra de los RBCs. El efecto de protección de la membrana de los RBC es fisiológicamente importante. Basándonos en esta importancia estructural, hemos estudiado células rojas artificiales (vesículas de Hb, HbV) como transportadores de oxígeno artificiales, que encapsulan una solución de Hb purificada y concentrada en vesículas de fosfolípidos, imitando la estructura celular de los RBCs. Nuestro consorcio de investigación académica ha aclarado la seguridad y eficacia de esta HbV, con miras a aplicaciones clínicas. Debido a algunas características superiores a las de los RBCs, la HbV tiene el potencial de ser utilizada no solo como una alternativa a la transfusión, sino también para terapias de oxígeno y monóxido de carbono, perfusado para órganos trasplantados y fotosensibilizador. En este artículo de revisión, se resumen tales aplicaciones potenciales.