Μετά την ωοληψία και την επεξεργασία του σπέρματος προχωράμε στην γονιμοποίηση των ωαρίων. Για την γονιμοποίηση των ωαρίων χρησιμοποιούμε δύο τρόπους. Την απλή εξωσωματική IVF ή την μικρογονιμοποίηση ICSI.
Απλή εξωσωματική γονιμοποίηση IVF
Στην απλή εξωσωματική γονιμοποίηση IVF τα ωάρια μαζί με τα σπερματοζωάρια επωάζονται στις κατάλληλες συνθήκες παρόμοιες με αυτές που επικρατούν στο γυναικείο σώμα στην φυσική σύλληψη. Τα επιλεγμένα καλύτερα σπερματοζωάρια τοποθετούνται σε καλλιεργητικό υγρό με τα ωάρια. Κάποιο από τα σπερματοζωάρια θα γονιμοποιήσει το ωάριο. Διαπερνώντας την εξωτερική του μεμβράνη διεισδύει μέσα του και το γονιμοποιεί, περίπου 6-8 ώρες αργότερα. Το ωάριο αντιδρά στην είσοδο του σπερματοζωαρίου αλλάζοντας την μεμβράνη του και παρεμποδίζοντας την είσοδος άλλων σπερματοζωαρίων.
Μετά την είσοδο του σπερματοζωαρίου το ωάριο συμπληρώνει τη δεύτερη μειωτική διαίρεση και αποβάλει το δεύτερο πολικό σωμάτιο. Το ωάριο είναι εντελώς ώριμο και ο πυρήνας του ονομάζεται «θηλυκός προπυρήνας». Η κεφαλή του σπερματοζωαρίου μεγεθύνεται και ονομάζεται «αρσενικός προπυρήνας». Η γονιμοποίηση ελέγχεται το επόμενο πρωί. 16-18 ώρες περίπου μετά την επαφή ωαρίου και σπερματοζωαρίου. Στα γονιμοποιημένα ωάρια παρατηρούνται 2 προπυρήνες. Η ύπαρξη δύο προπυρήνων (μικροί στρογγυλοί σχηματισμοί) στο κέντρο του ωαρίου δηλώνει την επίτευξη φυσιολογικής γονιμοποίησης των ωαρίων.
Μικρογονιμοποίηση ICSI
Σε περιπτώσεις ανδρικής υπογονιμότητας πραγματοποιείται μικρογονιμοποίηση ή ενδοωαριακή έγχυση σπερματοζωαρίου (ICSI, intra-cytoplasmic sperm injection).
Η μικρογονιμοποίηση γίνεται στις περιπτώσεις σοβαρών προβλημάτων στο σπέρμα. Όλιγοσπερμία, ασθενοσπερμία, τερατοσπερμία, αζωοσπερμία είναι μερικές από αυτές. Επίσης σε περιπτώσεις προηγούμενης μη γονιμοποίησης ή φτωχής γονιμοποίησης των ωαρίων με την κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση.
Ο εμβρυολόγος με την βοήθει μιας μικροπιπέτας και τη βοήθεια ειδικού εξοπλισμο εγχύει ένα σπερματοζωάριο μέσα σε κάθε ωάριο. Για την επιλογή των σωστών σπερματοζωαρίων χρησιμοποιείται η μορφολογία τους και η κινητικότητά τους που παρατηρείται στο μικροσκόπιο. Για την καλύτερη επιλογή των σπερματοζωαρίων που θα χρησιμοποιηθουν στην ICSI, αναπτύχθηκαν μέθοδοι σε πραγματικό χρόνο όπως MSOME (μορφολογική εξέταση των κινητών οργανιδίων σπερματοζωαρίων), CLASS (απορρόφηση του ομοεστιακού φωτός και φασματοσκοπική διασπορά), παρατήρηση της διχρωμίας του σπέρματος με πολωμένο φως και το πιο γνωστό IMSI (μικροέγχυση μορφολογικά επιλεγμένου σπέρματος) Μετά την μικρογονιμοποίηση και την εισαγωγή των σπερματοζωαρίων τα ωάρια τοποθετούνται σε ειδικά τρυβλία μέσα σε κλιβάνους.
Το επόμενο πρωί ελέγχεται η γονιμοποίηση. Το ποσοστό γονιμοποίησης των ωαρίων στο εργαστήριο κυμαίνεται από 50% έως 100%. Συνήθως είναι 65%-80%. Μετά την γονιμοποίηση γίνεται η εμβρυομεταφορά
