ใช้ในงานสังเคราะห์โปรตีนโดยไม่ต้องพึ่งเซลล์มีชีวิต ทำให้สามารถผลิตโปรตีนได้เร็วและควบคุมสภาวะการผลิตได้ง่าย เหมาะสำหรับการผลิตโปรตีนที่เป็นพิษต่อเซลล์ หรือโปรตีนที่ต้องการปรับแต่งเป็นพิเศษ เช่น การติดฉลากไอโซโทปหรือกรดอะมิโนที่ผิดปกติ นิยมใช้ในงานวิจัยด้านชีววิทยาโมเลกุล พัฒนาวัคซีน และการคัดกรองสารยับยั้งเอนไซม์