“基因工程”选殖分子细胞并直接改变其基因，使其得以执行不同于本性最初所默认的功能。最近一种新的研究趋势是利用电路重新设计分子细胞——这些生物电路能以自然发生的方式将细胞连接电路，使其执行新的功能，例如修补因帕金森氏症破坏的多巴胺产生细胞。
“我们的最终目标是针对复杂的医疗应用，例如在血液中注入电路寻找癌细胞，并在找到癌细胞后注射药物，”美国麻省理工学院(MIT)教授Domitilla Del Vecchio表示，“这种电路需要一个是传感器、计算机以及一个注射药物的致动器组件，而这些就是目前我们正在努力开发的组件。”
酵母菌(中)就像电子组件般的互连在一起，只不过这些细胞并非透过电线交流，而是经由仅能以适当接受器注入细胞的化学药物进行互动。（来源：MIT）
其他可能的应用包括合成生物电路，用于持续为糖尿病患者测量血糖浓度，以及在需要时释放胰岛素。
相较于设计电路，这种生物电路的设计过程较缓慢且更困难。首先，研究人员并非使用神经进行通讯。相反地，他们利用的是自然生物细胞内的一般通讯方式，透过“产出”分泌一种只对“输入”细胞造成影响的化学药物。
其次是用来建模所需电路的数学算法。研究人员无法利用像奥姆定律(Ohm's Law)那样简单的RLC公式，而是必须使用像微分方程式等繁琐的数学。“生物电路是非线性的，因此我们必须使用微分方程来建模，”Del Vecchio说。