Nanodelci so v začetku 21. stoletja pridobili velik pomen zaradi širjenja nanotehnološke industrije in veliko raziskav je bilo vloženih v iskanje poceni, priročnih in varnih metod proizvodnje. Biosinteza nanodelcev – proizvodnja nanodelcev s strani živih organizmov ali materiala biološkega izvora – je ena od poti, ki kaže veliko obetav. Obstajajo številne vrste biosinteze, ki jih je mogoče uporabiti – na primer nanodelce je mogoče sintetizirati z živimi bakterijami ali glivami ali z uporabo rastlinskih izvlečkov. Te tehnike lahko zagotovijo prednosti pred bolj tradicionalnimi metodami sinteze nanodelcev, ker so okolju prijazne, lahko potekajo pri sobni temperaturi ali nižji in zahtevajo malo posredovanja ali vnosa energije. Vpleteni organizmi se na splošno zlahka gojijo v preprostih organskih medijih, so obnovljiv vir in jih je običajno preprosto prepustiti, da opravljajo svoje delo.
Že dolgo je znano, da lahko različni organizmi sintetizirajo anorganske delce, vključno s silicijevim dioksidom in kalcijevim karbonatom ali kredo. Številni mikroorganizmi so sposobni reducirati kovinske ione v kovino. Nekatere bakterije lahko proizvajajo magnetni material z redukcijo železovih spojin, pri čemer magnetne nanodelce vključijo v telesa, znana kot magnetosomi, v svojih celicah. Zanimanje za te mikrobne dejavnosti je privedlo do razvoja tehnologij, namenjenih omogočanju biosinteze nanodelcev.
Posebej zanimivi so nanodelci srebra in zlata, saj imajo široko paleto možnih aplikacij, glavni poudarek raziskav biosinteze nanodelcev pa je bil na teh kovinah. Čeprav kovine v bolj znanih oblikah niso zelo reaktivne, so – tako kot mnoge snovi – veliko bolj reaktivne v obliki nanodelcev. To je v veliki meri posledica veliko večjega razmerja med površino in prostornino. Srebrni in zlati nanodelci se lahko uporabljajo kot katalizatorji, antibakterijska sredstva, sistemi za dostavo zdravil, zdravljenje proti raku in pri spremljanju različnih biokemikalij.
Številne vrste bakterij so bile uspešno uporabljene pri biosintezi nanodelcev. To lahko poteka tako znotrajcelično – znotraj živih celic – kot zunajcelično – zunaj celic. Ugotovljeno je bilo, da en sev zlahka dostopne bakterije Escherichia coli proizvaja znotrajcelične in zunajcelične nanodelce srebra, če v rastni medij dodamo raztopino srebrovega nitrata (AgNO3). Številne druge bakterije, vključno s cianobakterijami, lahko proizvajajo tudi srebrove nanodelce iz srebrovega nitrata. Menijo, da bakterije uporabljajo nitratni anion (NO3-) kot vir dušika, pri čemer ostane kovinsko srebro.
Zlate nanodelce so sintetizirale bakterije iz vodotopnih zlato-klorovih spojin, znanih kot kloroaurati, ki vsebujejo anion AuCl4. V ta namen so bile uspešno uporabljene številne različne bakterije in nanodelci se lahko proizvajajo znotraj in zunaj bakterijskih celic. V nekaterih primerih je mogoče obliko proizvedenih nanodelcev zlata nadzorovati s prilagajanjem pH medija.
Za sintezo nanodelcev so bile eksperimentalno uporabljene tudi glive in cvetoče rastline. Ugotovljeno je bilo, da pripravki iz več vrst Aspergillus in drugih plesni ter vsaj ene vrste užitnih gob proizvajajo zunajcelične nanodelce srebra in zlata. Opazili so, da izvlečki iz številnih cvetočih rastlin, vključno z Aloe vero in Pelargonium graveolens, vrsto geranije, tvorijo nanodelce srebra in zlata pri mešanju z ustreznimi topnimi spojinami teh kovin.