Glänzendes Perlmutt ist nicht nur schön anzusehen. Seine Festigkeit, Härte und der dichte, schichtartige Aufbau machen das Material für unterschiedliche Industrieanwendungen interessant: Als biologisches Kompositmaterial vereinigt es viele Vorteile, die sonst über den rohstoffintensiven Weg der Chemischen Nanotechnologie ermöglicht werden. Am INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien haben Forscher einen Weg gefunden, bei dem sie das Protein einer Meeresschnecke dazu verwenden, gezielt Kalk-Arten, zu denen auch Perlmutt gehört, herzustellen. Dazu koppelten die Forscher das Protein Perlucin aus der Haliotis-Schnecke (Seeohr) an das Grün-Fluoreszierende-Protein (GFP) und träufelten zu dieser Lösung Carbonat- und Kalziumionen. Je nachdem, in welcher Reihenfolge die Wissenschaftler die Ionen zur Lösung gaben, und je nach pH-Wert, entstanden unterschiedliche Kalk-Arten in Form verschiedener Kristalle. GFP erhöht dabei zum einen die Löslichkeit von Perlucinund ermöglicht das Arbeiten in Wasser. Andererseits hat GFP auch selbst einen Einfluss darauf, welche Kalk-Arten entstehen. Echtes Perlmutt setzt sich aus anorganischen Kalziumcarbonat-Schichten zusammen, die durch organische Bestandteile wie Chitin, Kollagen oder Proteine miteinander „verklebt" sind. Die Rolle dieser Proteine auf das Wachstum des Perlmutt, wie z. B. bei Perlen oder Muschelschalen, ist zurzeit nicht geklärt. Bisher geht man davon aus, dass sie sowohl die Kristallisation der Ionen steuern, als auch selbst am Aufbau des Perlmutt beteiligt sind.
Ebenso verhält es sich bei dem System im Reagenzglas: die Forscher fanden heraus, dass GFP ebenfalls als „Abstandhalter" für die Kalziumcarbonatplättchen und -kristalle dient, also am Wachstum der Kristalle möglicherweise beteiligt ist. Allerdings ist derzeit die genaue Rolle des GFP noch nicht geklärt. Ob es tatsächlich zum Wachstum beiträgt, oder nur zufällig als Abstandhalter dient, müssen weitere Forschungsarbeiten klären. Ingrid Weiss, Leiterin des Programmbereichs Biomineralisation, sieht in den Ergebnissen ihres Teams einen Meilenstein für die zukünftige Entwicklung der weißen Biotechnologie: „Wenn wir die „Wachstumsproteine" von Muscheln durch GFP in eine lösliche Form bringen, ist der erste Schritt getan, sie in Bakterien zu exprimieren." Damit könnten, ähnlich wie heutzutage Insulin im Großmaßstab, „biologische Nanopartikel" hergestellt werden.