Nos últimos anos, os derivados do titânio e do grafeno têm atraído mais atenção em diferentes domínios devido às suas propriedades promissoras, como a grande área superficial, a elevada resistência mecânica, a elevada mobilidade eletrónica e a condutividade eletrónica. A biossíntese de nanomateriais utilizando uma população microbiana tem sido de notável interesse para os investigadores devido ao seu fácil manuseamento, eliminação ecológica e processamento a jusante muito mais fácil. O presente livro descreve uma síntese microbiana de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) e de nanofolhas de óxido de grafeno reduzido (rGO) utilizando fungos isolados do Lago Lonar, Aspergillus eucalypticola SLF1, bem como a bactéria Bacillus cabrialesii RIRD-SK, em condições ambientais, respetivamente. As folhas esféricas e finas, as nanoestruturas porosas e a ampla área de superfície dos nanomateriais TiO2 e rGO contribuem para a sua utilização em aplicações antibacterianas, antioxidantes, anticancerígenas, fotocatalíticas, de deteção de glicose, de conversão de energia e de supercapacitores. Esta investigação destacou o papel crucial do microrganismo na síntese ecológica de nanomateriais de TiO2 e rGO para aplicações multidisciplinares. Os resultados aqui apresentados serão úteis para a comunidade científica.