Λίγες ώρες μετά την οωληψία ακολουθεί η γονιμοποίηση των ωαρίων με τα σπερματοζωάρια.
Η γονιμοποίηση στο εργαστήριο μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τεχνικές:
- με κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση
- με μικρογονιμοποίηση
1. Κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση
Το επεξεργασμένο σπέρμα τοποθετείται μαζί με τα ωάρια που συνελέχθησαν από την ωοληψία σε θρεπτικό καλλιεργητικό υγρό μέσα σε τρυβλίο και δεν πραγματοποιείται καμία άλλη παρέμβαση. Τα σπερματοζωάρια έρχονται σε επαφή με τα ωάρια μόνα τους και υπό φυσιολογικές συνθήκες ένα σπερματοζωάριο θα διεισδύσει σε ένα ωάριο για να το γονιμοποιήσει, όπως γίνεται στη φυσική σύλληψη.
2. Μικρογονιμοποίηση
Αυτή η τεχνική συστήνεται όταν υπάρχει έντονο πρόβλημα με τον αριθμό και την κινητικότητα των σπερματοζωαρίων. Στην τεχνική αυτή οι εμβρυολόγοι απομονώνουν ένα σπερματοζωάριο και το τοποθετούν με μικροπιπέττα (μικροβελόνα) μέσα στο ωάριο. Μικρογονιμοποίηση επίσης πραγματοποιείται και στην περίπτωση που τα σπερματοζωαρία ανακτώνται από βιοψία όρχεων ή από την επιδιδυμίδα όταν ο άνδρας πάσχει από αζωοσπερμία. Τέλος, η μικρογονιμοποίηση εφαρμόζεται και σε ζευγάρια στα οποία η κλασική εξωσωματική αποτυγχάνει.
Κατά τη μικρογονιμοποίηση το ακινητοποιημένο σπερματοζωάριο εγχύεται με τη βοήθεια μικροπιπέττας στο ακινητοποιημένο ωάριο.
Την επόμενη ημέρα (τόσο στην κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση όσο και στη μικρογονιμοποίηση) οι εμβρυολόγοι ελέγχουν την επίτευξη της ομαλής γονιμοποίησης. Αντιπροσωπευτική εικόνα φυσιολογικής γονιμοποίησης αποτελεί ο σχηματισμός δύο χαρακτηριστικών στρογγυλών δομών (προπυρήνες) εντός των ωαρίων. Σε αυτή την περίπτωση τα έμβρυα τοποθετούνται για καλλιέργεια σε επωαστικούς κλιβάνους σε καλλιεργητικό μέσο για την περαιτέρω ανάπτυξή τους.
Τα ζευγάρια ή η γυναίκα θα πρέπει να γνωρίζουν ότι η μικρογονιμοποίηση και η κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση δεν οδηγούν πάντα σε επιτυχή ή ομαλή γονιμοποίηση των ωαρίων.