Στην πλειοψηφία των τεχνικών υποβοηθούμενης αναπαραγωγής, στόχο αποτελεί η διέγερση των ωοθηκών με σκοπό τη συλλογή ωαρίων και τη δημιουργία εμβρύων, τα οποία με τη σειρά τους θα μεταφερθούν στη μήτρα με τη διαδικασία της εμβρυομεταφοράς. Βασική προϋπόθεση για τη θετική έκβαση της θεραπείας συνιστά η επιτυχής γονιμοποίηση του ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο, γεγονός που αποτελεί το πλέον πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης του εμβρύου. Στην εξωσωματική γονιμοποίηση η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα στο εργαστήριο κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες, συνηθέστερα την ίδια ημέρα με εκείνη της συλλογής ωαρίων.

Η εξωσωματική γονιμοποίηση μπορεί σε αρκετές περιπτώσεις να προσφέρει διάγνωση και ικανοποιητικά αποτελέσματα επί ανεξήγητης υπογονιμότητας, καθώς γίνεται λεπτομερής ανάλυση της ποιότητας των γαμετών (ωάριο και σπερματοζωάριο), όπως επίσης και άμεσος έλεγχος της δυνατότητας επίτευξης γονιμοποίησης και των πρώτων σταδίων ανάπτυξης του εμβρύου.

Τις τελευταίες δεκαετίες, έχουν αναπτυχθεί κυρίως οι παρακάτω τεχνικές γονιμοποίησης:

• Κλασική IVF (In Vitro Fertilisation). Στην κλασική IVF, ωάρια και σπέρμα τοποθετούνται σε κοινό ειδικό δοχείο με κατάλληλο καλλιεργητικό μέσο υπό ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες. Αποτελεί μέθοδο “φυσικής επιλογής” των σπερματοζωαρίων, καθώς οι γαμέτες δε δέχονται καμία εξωτερική παρέμβαση για αρκετές ώρες προτού γίνει έλεγχος του αριθμού των γονιμοποιημένων ωαρίων. Αποτελεί μέθοδο με καλά αποτελέσματα, ωστόσο προϋπόθεση επιτυχούς έκβασης αποτελεί η καλή ποιότητα του σπέρματος.

• Ενδοκυτταροπλασματική έγχυση σπέρματος ή μικρογονιμοποίηση (ICSI). Η διαφορά με την κλασική IVF έγκειται στο ότι γίνεται επιλογή των σπερματοζωαρίων που θα χρησιμοποιηθούν με βάση τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά. Στη συνέχεια, υπό παρακολούθηση με μικροσκόπιο, πραγματοποιείται έγχυση ενός επιλεγμένου σπερματοζωαρίου εντός του ωαρίου με τη χρήση ειδικής μικροβελόνης. Η μικρογονιμοποίηση με ICSI μπορεί να επιφέρει εντυπωσιακά αποτελέσματα ιδιαίτερα σε περιπτώσεις διαταραχών σπέρματος (χαμηλός αριθμός ή προβλήματα κινητικότητας των σπερματοζωαρίων), ανεξήγητης υπογονιμότητας ή μη επιτυχούς γονιμοποίησης με κλασική IVF σε προηγούμενες προσπάθειες, παρά την καλή ποιότητα του σπέρματος.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η κλασική IVF και η ICSI έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα καθώς επίσης και συγκεκριμένες ενδείξεις, οι οποίες προκύπτουν από το ιστορικό του ζευγαριού, τα αίτια υπογονιμότητας και την έκβαση τυχόν προηγούμενων θεραπευτικών κύκλων. Επομένως, προτού επιλεγεί η τεχνική γονιμοποίησης, είναι αναγκαία η βαθύτερη κατανόηση των παραμέτρων υπογονιμότητας, αλλά και η λεπτομερής ενημέρωση του ζευγαριού.