Mit isolierten bakteriellen Fotoenzymen erzeugte eine Arbeitsgruppe um Fabio Mavelli von der Universität Bari künstliche, etwa 20 Mikrometer große Membrankugeln, die aus Sonnenlicht nutzbare chemische Energie machen. Die Vesikel aus Doppelschichten einfach zu gewinnender Membranmoleküle schaffen unter Licht einen pH-Unterschied zwischen Innen- und Außenseite der Membran, indem sie Protonen aus dem Innenraum mit einem Hilfsmolekül reagieren lassen. Die entscheidende Leistung bei dem Verfahren ist, dass die Fotosynthesezentren aus den Bakterien weit überwiegend richtig herum in die Membran eingebaut sind, so dass die Konstruktion effektiv Energie erzeugt. Mit Hilfe des Unterschieds in der Protonenkonzentration ließen sich zum Beispiel andere Enzyme antreiben, die ein gewünschtes Produkt herstellen.

Das bakterielle Reaktionszentrum des Bakteriums Rhodobacter spheroides ist ein Protein, das in einer Membran sitzt und bei Beleuchtung Elektron-Loch-Paare erzeugt. Die Elektronen nimmt ein Hilfsmolekül auf, das auf diese Weise Protonen bindet, die Löcher werden durch einen anderen, leicht oxidierbaren Stoff aufgenommen. Mavelli und sein Team präparierten die Membranproteine aus den Bakterien und brachten sie zusammen mit membranbildenden Molekülen in eine Wasser-in-Öl-Emulsion ein. So landeten die Proteine frei im Inneren der Membranbläschen und bauten sich – angetrieben von ihrer natürlichen Affinität zu Lipiddoppelschichten – in korrekter Orientierung in die Membran ein. Unter Beleuchtung erzeugen die künstlichen Zellen eine Spannung von 3,6 Millivolt pro Minute – noch deutlich weniger als das natürliche Vorbild, dafür aber mit beliebigen anderen Proteinen kombinierbar.