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研究人員設計出的這一系統，是由“蝕刻"在一張生物芯片上的多個隔室所組成。這些隔室即人造細胞，每個只有百萬分之一米的深度，通過一些毛細管相互連接，構建出了一個可讓生物物質擴散至整個系統的網絡。

在每個隔室內，研究人員插入了一個細胞基因組——這些DNA鏈是由科學家們自己設計并進行控制。為了將基因翻譯為蛋白質，科學家們放棄了對大腸桿菌的控制：以大腸桿菌細胞抽提物填充隔室，這些抽提物中包含有全部的細菌蛋白質翻譯機器，除去了細菌的DNA密碼。這樣科學家們就能夠坐而觀察出現的蛋白質合成動態。

通過將兩個調控基因編碼成序列，科學家們建立了自發地從“on"切換到“off"周期，周期性的蛋白質合成速率。每個時期的持續時間由隔室的幾何所決定。由于合成蛋白質可通過毛細管從隔室擴散出去，模擬了活細胞中天然蛋白質轉換行為，由此這一系統中就出現了細胞周期事件的原始形式——這樣的周期性行為。同時研究人員不斷地補充新鮮的營養物質，它們散布到隔室中，使得蛋白質合成反應能夠一直持續下去。

研究人員們隨后調查了這些人造細胞能否像真實的細胞一樣彼此通訊和互作。他們發現擴散通過數組互聯隔室的合成蛋白質，確實能夠調控沿著這一網絡遠距離的隔室中的基因并生成新的蛋白質。事實上，這一系統與形態發生的初期階段相似。形態發生是在胚胎發育過程中支配身體圖式形成的生物過程。