تُحدّد الكائنات الحية مهام توليد الطاقة داخل جُسيمات معينة في الخلية، مثل: الميتوكوندريا، والبلاستيدات الخضراء في النباتات. وتحتوي البلاستيدات الخضراء النباتيّة على عمليتين رئيسيتين من عمليّات البناء الضوئي، وهما: التفاعلات الضوئية، التي تولّد ATP، وتُخفّض من مركب NADPH؛ والتفاعلات المُظلمة، التي تستخدم هذه الجزيئات لتثبيت ثاني أكسيد الكربون، وبناء الكُتلة الحيويّة.

وقد نجح فريق من العلماء في استحداث مكونات إنزيمية اصطناعيّة، تعمل على تثبيت ثاني أكسيد الكربون داخل قطرات الماء في الزيت في وجود مُستخلصات طبيعيّة من السبانخ. ويمكن ضبط تركيبة القطرات، وتحسينها، عن طريق مراقبة النشاط الأيضي للمركب الطبيعي NADPH.

تُعد هذه الدراسة إثبات على إمكانية دمج المكونات البيولوجيّة الطبيعيّة والاصطناعيّة لتحسين الوظائف الخلويّة المهمة. لذا أصبح من الممكن إنشاء نظام تمثيل ضوئي اصطناعيّ، يدمج بين العالم البيولوجيّ الطبيعيّ والصناعيّ.