Die intrazytolasmatische Spermieninjektion (ICSI) bietet eine weitere Möglichkeit der extrakorporalen Befruchtung und ist im Falle einer ausgeprägten männlichen Infertilität indiziert. Diese Therapieform unterscheidet sich von der IVF hauptsächlich dadurch, dass die Penetration eines Spermiums in eine Eizelle nicht von selbst abläuft, sondern ein einzelnes Spermium mit Hilfe einer Injektionskapillare in die Eizelle injiziert wird. Die Injektion wird mit Hilfe eines hochpräzisen Mikromanipulationssystems vorgenommen, das Bewegungen einer Haltekapillare zum Festhalten der Eizelle und einer Injektionskapillare zum Injizieren eines Spermiums durch hydraulische Steuerung ermöglicht. Die Eizellentnahme und Spermienaufbereitung erfolgen genauso, wie für die IVF beschrieben, jedoch werden die Eizellen für den Vorgang der Spermieninjektion präpariert, indem die umgebenden Nährzellen enzymatisch und mechanisch entfernt werden, so dass die befruchtungsbereite Eizelle, nur noch von ihrer eigenen Schutzschicht umgeben, behandelt werden kann. Die benötigten Spermien können entweder aus einer frischen Samenprobe, einer tiefgefroren gelagerten Samenprobe oder einer tiefgefroren gelagerten Hodenbiopsie stammen. Im Falle der Verwendung einer Hodenbiopsie für die ICSI-Therapie wird diese enzymatisch aufbereitet (testikuläre Spermienextraktion, TESE) und somit eine Einzelzellsuspension hergestellt, aus der die Spermien gewonnen werden. Nach der Spermieninjektion schließt sich genau wie nach der IVF eine maximal 72-stündige Inkubation der behandelten Eizellen im Brutschrank an, bevor die mehrzelligen Embryonen der Patientin übertragen werden. Über die normale Standardtechnik hinaus haben wir heute die Möglichkeit, unter Einsatz eines Polarisationsmikroskops sowie eines Lasers die optimalen Ei- und Samenzellen zu identifizieren, um bestmögliche Chancen für eine Befruchtungsbehandlung zu haben.