Nacre, également connu sous le nom de nacre, est un biominéral qui se forme à l'intérieur des coquilles de mollusques et constitue également le revêtement extérieur des perles. Il est formé par un mélange de minéraux sécrétés par les huîtres et autres mollusques et déposés à l'intérieur de leurs coquilles. La propriété optique irisée de la nacre a contribué à ce qu'elle soit longtemps recherchée à des fins décoratives, mais sa caractéristique de résistance aux fractures en fait également un candidat de choix pour la création de matériaux biomimétiques pouvant être utilisés pour, entre autres fins, os et dents synthétiques. Les scientifiques ont longtemps étudié la nacre en raison de cette combinaison fascinante de caractéristiques et de potentiel, mais les mécanismes derrière sa formation sont restés insaisissables.

Cependant, des recherches menées par le professeur Hyung Joon Cha et le Dr So Yeong Bahn du Département de génie chimique de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), en collaboration avec le professeur Yoo Seong Choi de l'Université nationale de Chungnam, a mis en lumière le mécanisme clé de la formation de la nacre. L'équipe a découvert le rôle de la protéine matricielle Pif80 de l'huître perlière Pinctada fucata et son implication dans le développement de la nacre. Cette réalisation a été publiée dans le magazine de renommée mondiale Avancées scientifiques .

La nacre est composée de plaquettes d'aragonite (une forme de carbonate de calcium) séparées par des feuilles de biopolymères élastiques. Ce mélange de plaquettes cassantes et de biopolymères élastiques - une sorte d'arrangement en briques - donne à la nacre ses propriétés résilientes. Cependant, ce processus de biominéralisation n'est pas réalisé directement sur le site de calcification en raison de la nature très instable du précurseur de carbonate de calcium amorphe, ce qui suggère que la phase initiale est formée ailleurs et transportée vers le site sous une forme stable. Des études ont suggéré que le Pif80 pourrait jouer un rôle crucial dans ce processus de biominéralisation.

L'équipe a synthétisé le Pif80 recombinant pour étudier son rôle dans la formation de la nacre. Ils ont découvert que le Pif80 participe à la formation et à la stabilisation du précurseur de carbonate de calcium amorphe en formant des coacervats. L'équipe a également découvert qu'une fois sur le site de calcification, le Pif80 contribue à la formation de la structure polygonale des plaquettes d'aragonite de la nacre.

Cha et Bahn ont souligné l'importance de découvrir le mécanisme derrière la formation de la nacre et attend avec impatience cette réalisation menant à de nouvelles applications et avancées pour la création de biomatériaux synthétiques à base de nacre tels que les os et les dents.