Mänsklig livmoderhalsslem är ett proteinhydrogel lokaliserat i det kvinnliga reproduktiva systemet och definierad som sekretion i livmoderhalsen. Slemmet spelar en viktig roll som en immunologisk och bioaktiv barriär, tillsammans med reglering av selektion och migration av spermier. Det innebär att livmoderhalsslem utgör en viktig roll inom frågor av fertilitet, men plågas av varierande data för dess reologiska egenskaper, och åldrad metodik. Förståelse för reologiska egenskaper av livmoderhalsslem skulle medföra ökad förståelse för behandling av slemdriven infertilitet, och driva framtagning av nya generation av kvinnliga preventivmedel.

Projektet uppnådde strukturell bestämning av slemmets egenskap som ett poröst och filamentöst nät, med hjälp av svepelektronmikroskop. Resultatet visar tecken på skillnader mellan slem av bra och dålig kvalité. Slem av låg kvalité demonstrerade kortare mellanrum mellan filament (medel: 44.4 ± 20.6 nm mot 32.0 ± 13.3 nm) vid förstoring på x40k och tjockare filamentdiameter (medel: 13 ± 4 nm mot 19 ± 6 nm). Större porer som observerades vid förstoring på x10k visade ingen skillnad i porstorlek, med ett medel på 81.1 ± 35.0 nm. PEGylering av 2 µm stora fluorescenta polystyren mikrokulor uppnådde ζ-potential på −7.6 mV och demonstrerade PEGyleringens påverkan på partiklarnas medelkvadratförskjutning vid olika koncentrationer av slem. Analys av bulkreologi i 90% livmoderhalsslem visade tecken på pordiameter som uppnår 560 ± 97 nm och mikroviskositet på 28 ± 9 mPa*s, och lyckades understryka skillnader mellan partiklarnas beteende i olika slemkoncentrationer. Slutligen så uppnåddes fångandet av partiklar i en optisk fälla genererad av en optisk pincett som demonstrerade mönstret av viskoelastisitet i livmoderhalsslem med och utan kitosanbehandling. Potentiella strukturella skillnader i kitosanbehandlad och obehandlad slem visades med hjälp av ett svepelektronmikroskop.

Human cervical mucus is a native protein hydrogel secreted inside the female reproductive tract and defined by its secretion inside the cervix. The mucus plays an important role as an immunological and bioactive barrier, while regulating the selection and migration of spermatozoa. As such, cervical mucus plays an important role in fertility, however a lot of previous studies into its rheological properties suffer from inconsistent results and aged methodology. Understanding the rheological properties of cervical mucus would allow additional insight into the treatment of mucus-related fertility issues, as well as allow for the development of next generation female contraceptives.

The project achieved structural determination of cervical mucus as a porous filamentous mesh with help of scanning electron microscopy. The results showed evidence of potential discrepancy between cervical mucus of low and high quality. Low quality mucus displayed significantly smaller interfilamentous spacing (mean: 44.4 ± 20.6 nm versus 32.0 ± 13.3 nm) at 40k magnification, and thicker filaments (mean: 13 ± 4 nm versus 19 ± 6 nm). Larger pores observed at 10k magnification showed no difference in interfilamentous spacing with an average of 81.1 ± 35.0 nm. Furthermore, PEGylation of 2 µm large fluorescent polystyrene microsphere was achieved to ζ-potential of −7.6 mV and demonstrated impact of PEGylation on mean square displacement of particles in varying mucus concentrations. Bulk rheology measurements in 90% cervical mucus displayed an apparent pore diameter of 560 ± 97 nm and microviscosity of 28 ± 9 mPa*s. Additional highlight of differences in the behaviour of the particles in different concentrations of cervical mucus was achieved. Lastly, entrapment of particles was accomplished inside the optical trap generated by an optical tweezer, demonstrating the pattern of viscoelastic moduli in cervical mucus treated and untreated with chitosan. Potential evidence of altered structure upon chitosan treatment was shown via scanning electron microscopy.