Nanočestice su dobile značajnu važnost početkom 21. stoljeća zbog ekspanzije nanotehnološke industrije, a mnoga su istraživanja uložena u pronalaženje jeftinih, praktičnih i sigurnih metoda proizvodnje. Biosinteza nanočestica — proizvodnja nanočestica od strane živih organizama ili materijala biološkog podrijetla — jedan je put koji obećava. Postoji niz vrsta biosinteze koje se mogu koristiti – na primjer, nanočestice se mogu sintetizirati pomoću živih bakterija ili gljivica ili pomoću biljnih ekstrakata. Ove tehnike mogu pružiti prednosti u odnosu na tradicionalnije metode sinteze nanočestica jer su ekološki prihvatljive, mogu se odvijati oko sobne temperature ili niže i zahtijevaju malo intervencije ili unosa energije. Uključeni organizmi općenito se lako uzgajaju u jednostavnim organskim medijima, obnovljivi su resurs i obično se jednostavno mogu ostaviti da rade svoj posao.
Odavno je poznato da različiti organizmi mogu sintetizirati anorganske čestice, uključujući silicij i kalcijev karbonat ili kredu. Mnogi mikroorganizmi su u stanju reducirati metalne ione u metal. Neke bakterije mogu proizvesti magnetski materijal redukcijom željeznih spojeva, ugrađujući magnetske nanočestice u tijela poznata kao magnetosomi unutar svojih stanica. Zanimanje za ove mikrobne aktivnosti dovelo je do razvoja tehnologija dizajniranih da omoguće biosintezu nanočestica.
Nanočestice srebra i zlata od posebnog su interesa, jer imaju širok raspon mogućih primjena, a glavni fokus istraživanja biosinteze nanočestica bio je upravo na tim metalima. Iako metali u svojim poznatijim oblicima nisu jako reaktivni, oni su – kao i mnoge tvari – mnogo reaktivniji u obliku nanočestica. To je uglavnom zbog mnogo većeg omjera površine i volumena. Nanočestice srebra i zlata mogu se koristiti kao katalizatori, antibakterijska sredstva, sustavi za isporuku lijekova, tretmani protiv raka i u praćenju raznih biokemikalija.
Brojne vrste bakterija uspješno su korištene u biosintezi nanočestica. To se može odvijati i intracelularno – unutar živih stanica – i izvanstanično – izvan stanica. Utvrđeno je da jedan soj lako dostupne bakterije Escherichia coli proizvodi unutarstanične i izvanstanične nanočestice srebra kada se u njegov medij za rast doda otopina srebrovog nitrata (AgNO3). Brojne druge bakterije, uključujući cijanobakterije, također mogu proizvesti srebrne nanočestice iz srebrnog nitrata. Smatra se da bakterije koriste nitratni anion (NO3-) kao izvor dušika, ostavljajući metalno srebro.
Nanočestice zlata sintetizirale su bakterije iz spojeva zlata i klora topivih u vodi poznatih kao kloroaurati, koji sadrže AuCl4-anion. U tu svrhu uspješno se koristi niz različitih bakterija, a nanočestice se mogu proizvoditi unutar i izvan bakterijskih stanica. U nekim slučajevima, oblik proizvedenih nanočestica zlata može se kontrolirati podešavanjem pH medija.
Gljive i biljke cvjetnice također su eksperimentalno korištene za sintezu nanočestica. Utvrđeno je da pripravci iz nekoliko vrsta Aspergillus i drugih plijesni, kao i od najmanje jedne vrste jestivih gljiva proizvode izvanstanične nanočestice i srebra i zlata. Uočeno je da ekstrakti brojnih cvjetnica, uključujući Aloe veru i Pelargonium graveolens, vrstu geranija, tvore nanočestice srebra i zlata miješanjem s prikladnim topivim spojevima ovih metala.