无细胞系统（Cell-free systems，CFS）最近已发展成为合成生物学应用的关键平台。合成生物学工具传统上依赖于基于细胞的系统，虽然已经取得了很大进展，但使用细胞宿主拥有诸多实质性的限制。无细胞系统可被看作可编程液体，它消除了许多限制，为合理设计并操纵生物系统带来了机遇。

文章重点讨论了CFS如何实现新技术并加速生物工程即将到来的革命。

在传感器开发方面，CFS的转录和翻译特性可用于宿主基因电路传感器，检测具有精确灵敏度和特异性的小分子和核酸。CFS还可以在环境和临床样品中存在污染物的情况下运行。

在治疗药物开发领域，无细胞生物制造十分适合疫苗生产，它可迅速扩大规模以应对突发公共卫生事件。

此外，无细胞酶途径还被用于制造生物电池，其储能密度优于目前的锂离子装置；由于其便携性和安全性，无细胞系统还为合成生物学中的关键概念教学提供了很好的平台。

文章预计无细胞系统领域的研究将继续扩大并与其他工程系统合并，或将使合成生物学更加贴近电子学和机器学习。