Perkembangan pesat nanoteknologi hijau (green nanotechnologies) untuk meningkatkan kepekaan terhadap green chemistry dan proses biologi yang ramah lingkungan dan tidak beracun dengan menerapkan prinsip biosintesis. Proses biosintesis memanfaatkan senyawa tertentu dari tumbuhan dan mikroorganisme sebagai agen pereduksi (bioreduktor) yang memiliki beberapa keuntungan diantaranya adalah ramah lingkungan, hemat biaya, biokompatibel, bersifat berkelanjutan (sustainable) dan tidak beracun. Penelitian ini bertujuan mensintesis dan karakterisasi nanopartikel TiO2 (Np TiO2) dengan menggunakan ekstrak daun pepaya sebagai bioreduktor dan Titanium isopropoksida (TTIP) sebagai precursor. Karakterisasi nanopartikel TiO2 dianalisis menggunakan spekrofotometer UV-Vis dan X-ray Diffraction (XRD). Nanopartikel TiO2 diaplikasikan sebagai antimikroba terhadap Eschericia coli (E. coli). Metode sintesis nanopartikel TiO2 terdiri atas 2 metode, yaitu pengadukan selama 5 jam dan sonikasi selama 1,5 jam dengan frekuensi medium. Ekstrak daun pepaya divariasikan menjadi 10, 15, 20, 25 dan 30 mL. Nanopartikel TiO2 memiliki karakteristik panjang gelombang maksimum 266-273 nm, band gap 4,54-4,66 eV, fasa anatase dengan struktur tetragonal dan ukuran partikel 9,85730 nm dan
12,03784 nm. Karakteristik nanopartikel TiO2 untuk metode pengadukan 5 jam dan sonikasi tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Nanopartikel TiO2 dapat menghambat pertumbuhan E. coli dengan zona hambat terbesar adalah 5 mm.