อนุภาคนาโนมีความสำคัญเป็นอย่างมากในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 เนื่องจากการขยายตัวของอุตสาหกรรมนาโนเทคโนโลยีและการวิจัยจำนวนมากได้ทำการค้นหาวิธีการผลิตที่ประหยัดสะดวกและปลอดภัย การสังเคราะห์ทางนาโนของอนุภาคนาโน - การผลิตอนุภาคนาโนโดยสิ่งมีชีวิตหรือวัสดุจากแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ - เป็นเส้นทางหนึ่งที่แสดงให้เห็นถึงสัญญามากมาย มีการสังเคราะห์ทางชีวภาพหลายประเภทที่สามารถใช้ได้ตัวอย่างเช่นอนุภาคนาโนอาจถูกสังเคราะห์โดยใช้แบคทีเรียหรือเชื้อราที่มีชีวิตหรือใช้สารสกัดจากพืช เทคนิคเหล่านี้อาจให้ประโยชน์มากกว่าวิธีการสังเคราะห์อนุภาคนาโนแบบดั้งเดิมเนื่องจากเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสามารถเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องหรือต่ำกว่าและต้องการการแทรกแซงหรือการป้อนพลังงานเพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องนั้นเพาะเลี้ยงได้ง่ายในสื่ออินทรีย์ง่าย ๆ เป็นทรัพยากรที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และมักจะถูกทิ้งไว้ให้ทำงาน
เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าสิ่งมีชีวิตหลายชนิดสามารถสังเคราะห์อนุภาคอนินทรีย์รวมถึงซิลิกาและแคลเซียมคาร์บอเนตหรือชอล์ก จุลินทรีย์จำนวนมากสามารถลดไอออนของโลหะให้เป็นโลหะได้ แบคทีเรียบางชนิดสามารถผลิตวัสดุแม่เหล็กโดยการลดสารประกอบเหล็กโดยการรวมอนุภาคแม่เหล็กนาโนเข้ากับร่างกายที่เรียกว่า magnetosomes ภายในเซลล์ของพวกเขา ความสนใจในกิจกรรมของจุลินทรีย์เหล่านี้นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อเปิดใช้งานการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโน
อนุภาคนาโนสีเงินและทองเป็นที่สนใจเป็นพิเศษเนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลายและเป็นจุดสนใจหลักของการวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโนที่มีอยู่ในโลหะ ถึงแม้ว่าโลหะในรูปแบบที่คุ้นเคยมากกว่าของพวกเขาจะไม่เกิดปฏิกิริยามากพวกเขา - เหมือนสารหลายชนิด - ปฏิกิริยามากขึ้นในรูปแบบอนุภาคนาโน นี่คือสาเหตุหลักเนื่องจากพื้นที่ผิวที่สูงขึ้นต่ออัตราส่วนปริมาณ อนุภาคนาโนสีเงินและทองสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาตัวแทนต้านเชื้อแบคทีเรียระบบนำส่งยาการรักษามะเร็งและการตรวจสอบทางชีวเคมีต่างๆ
มีการใช้แบคทีเรียหลายชนิดในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอนุภาคนาโน สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งภายในเซลล์ - ภายในเซลล์ที่มีชีวิต - และนอกเซลล์ - นอกเซลล์ สายพันธุ์หนึ่งของแบคทีเรีย Escherichia coli ที่หา ได้ง่ายถูกค้นพบเพื่อผลิตอนุภาคนาโนในเซลล์และนอกเซลล์เงินเมื่อมีการเติมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต (AgNO 3 ) ลงในตัวกลางการเจริญเติบโต แบคทีเรียอื่น ๆ จำนวนมากรวมถึงไซยาโนแบคทีเรียสามารถผลิตอนุภาคนาโนเงินจากซิลเวอร์ไนเตรต เป็นที่เชื่อกันว่าแบคทีเรียใช้ไนเตรตแอนไอออน (NO 3 - ) เป็นแหล่งไนโตรเจน
อนุภาคนาโนทองคำถูกสังเคราะห์โดยแบคทีเรียจากสารประกอบคลอรีนทองที่ละลายในน้ำที่รู้จักกันในชื่อ chloroaurates ซึ่งมี AuCl 4 - ไอออน มีการใช้แบคทีเรียหลายชนิดที่ประสบความสำเร็จในการทำเช่นนี้และอนุภาคนาโนสามารถผลิตได้ทั้งภายในและภายนอกเซลล์แบคทีเรีย ในบางกรณีรูปร่างของอนุภาคนาโนทองคำที่ผลิตสามารถควบคุมได้โดยการปรับค่า pH ของตัวกลาง
เชื้อราและพืชดอกยังใช้ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนด้วย การเตรียมจาก Aspergillus และราอื่น ๆ หลายชนิดรวมถึงเห็ดกินได้อย่างน้อยหนึ่งชนิดถูกค้นพบเพื่อผลิตอนุภาคนาโนนอกเซลล์ที่มีทั้งเงินและทอง สารสกัดจากพืชมีดอกจำนวนมากรวมถึง Aloe vera และ Pelargonium graveolens ซึ่งเป็นพืชจำพวก Geranium ชนิดหนึ่งได้รับการสังเกตว่าเป็นอนุภาคเงินและทองคำในการผสมกับสารประกอบที่ละลายได้ของโลหะเหล่านี้
