Mikroenjeksiyon, şiddetli erkek kısırlığı tedavisi için geliştirilmiş bir yardımcı üreme tekniği yön­temidir. Spermin normal dölleme özelliğine sahip olmaması durumunda döllenmenin müdahaleli olarak sağlanması amacıyla uygulanır. Şiddetli erkek kısırlığına yol açan durumlarda tüp be­bek yöntemi de dahil olmak üzere bilinen diğer tedavi yöntemleri ile döllenme olmamakta veya çok düşük oranda gerçekleşmektedir.

Mikroenjeksiyon yöntemi son yıllarda kısırlık tedavisinde devrim yaratmış olup, daha önceden tedavi şansı verilmeyen birçok çift, bu yöntemle çocuk sahibi olmuştur.  

Embriyoların döllendiği gün (pronükleus dönem) dondurularak saklanması ile başarılı sonuçlar elde edilmektedir. Böylece bir kez uygulama ile birden fazla transfer şansı oluşmaktadır, Çiftler için hem gebelik başarısını artırıcı ve hem de daha ekonomik olan embriyo dondurma işlemi uy­gun olan vakalarda rutin bir şekilde kullanılmaktadır.

Mikroenjeksiyon uygulaması, mikropipetler yardımı ile mikroskop altında spermin kadından el­de edilen yumurtanın içine enjekte edilmesidir. Böylece bir anlamda zorla döllenme sağlanmak­tadır. Aksi taktirde çoğunlukla sayı, hareketlilik ve şekil bozukluğu olan spermlerin kendiliğin­den yumurtaları döllemesi mümkün olmamaktadır, işlemler mikroskopun ısıtılmış tablasında, 200-400 büyütme altında ve mikromaniplatörler aracılığı ile yapılmaktadır. Mikroenjeksiyon, şiddetli erkek kısırlığı dışında tüp bebek tedavisi ile döllenme sağlanamayan çiftlerde veya merkezimizde kadından elde edilen yumurta sayısının 5 ve altında olduğu durum­larda uygulanmaktadır. Menideki çok az sayıda spermle işlem yapılabildiği gibi, menide spermin bulunmadığı durumlarda epididimal kanal veya testislerden elde edilen spermler kullanılarak da mikroenjeksiyon yapılabilir. Bazı erkeklerde testislerde sperm bulunması mümkün olmayabilir. Bu durumda eğer varsa spermatid adı verilen ve spermin ilkel hali olan hücreler kullanılmakta­dır. Spermatid kullanımı ile elde edilen sonuçlar henüz yüzgüldürücü değildir. Düşük oranda döl­lenme ve gebelik elde edilebilmektedir.

Tıpkı normal gebe­liklerde olduğu gibi yardımcı üreme teknikleri ile elde edilen gebeliklerde de düşük riski mevcut­tur. Özellikle 42 yaş ve üzerindeki kadınlarda gebelik oranları dramatik olarak azalmaktadır. Yu­murtalık fonksiyonları normal veya sınırda bozuk bulunan 42 yaş üstü kadınlarda bu işlem dü­şük başarı oranları belirtilerek uygulanmaktadır.  

 Mikroenjeksiyon işlemi özel donanıma sahip mikroskop altında, uçlarına açı verilmiş steril tek kullanımlık cam mikropipetler ile gerçekleştirilir.

Yumurta toplama işlemi sonucunda elde edilen yumurtalar önce çevresindeki kümülüs hücrele­rinden temizlenerek, olgun olanlar ve kullanılabilecek durumdakiler belirlenir. Mikroenjeksiyon işlemi yapılacak olan steril toksik olmayan plastik kapta, önce erkeğe ait spermlerin konulaca­ğı özel kültür sıvısı içeren bir havuz oluşturulur. Daha sonra olgun yumurtaların konulacağı özel besi sıvısı içeren mikrodamlacıklar hazırlanır.

Sperm ve yumurta  kendilerine ait yerlere konulduk­tan sonra mikros­kop altında şekil olarak normal görünümlü ve varsa hareketli sperm seçilerek mikroenjeksiyon pipeti ile kuyruğun orta bölümüne bastırıla­rak hareketsizleştirilir. Tekrar kuy­ruk kısmından ya­kalanan sperm pipet içine alınarak yumurta içeren besi ortamına gidilir. Burada yumurta özel tutma pipeti ile tutularak sperm yumurta içine enjekte edilir. Bu işle tüm yumurtalarda aynı sıra ile uygulanır, işlem bittikten sonra yumurtalar tek tek özel besi ortamlarına alınarak işlemden 16-18 saat sonra döllenme kontrolü yapılır. Döllenmiş ve döllenmemiş yumurtaların sayısı belirlenir. Döllenenler ile döllenmeyenler ayrı ayrı belirlenerek besi ortamlarına konulur ve 2, 3, 4, 5 gün transfer edilene kadar büyümeleri izlenir.

Normal özelliklere sahip bir meni örneğinde sperm sayısının, mililitrede en az 20 milyon, hareketli spermlerin %50 ve ileri hızlı hareketliliğin (+4 veya A grubu hareket) % 25 ve normal sperm morfolojisinin (şekilsel özelliği) % 8'ün üzerinde olması gereklidir. Bu değerlerin altında erkek kısırlığından söz edilir. Şiddetli erkek kısırlığında bu parametreler çok düşüktür ve spermler yumurtayı dölleme yeteneğinden yoksundur. Şiddetli erkek kısırlığı için standart bir tanım olmamakla birlikte; ileri hızlı hareketli ve normal morfolojideki sperm sayısının bir milyon altında olması şeklinde tanımlanabilir. Sperm ve yumurtanın tamamen normal olduğu durumlarda bile tüp bebek yöntemi ile döllenme olmayabilir.

Tüp bebekle döllenmenin olmadığı durumlarda mikroenjeksiyon işlemine geçilmektedir. İzah edilemeyen kısırlık durumunda % 15-20 oranında döllenme olmamaktadır. Bu çiftlerde sperm parametrelerinin normal olduğu düşünülerek, doğrudan tüp bebek uygula­ması yapılır ise döllenme olmama ihtimali söz konusu olacağından yumurta sayısı yeterli ise (10 ve üzeri) mikroenjeksiyon ve tüp bebek uygulaması birlikte yapılmaktadır. Böyle­ce yumurtalar iki gruba bölünerek tüp bebek uygulaması ile döllenme olup olmadığı kontrol edildiği gibi, mikroenjeksiyon ile döllenmeme durumuna karşı önlem alınır.

Mikroenjeksiyon işlemi için çiftlerin bazı hazırlıklar yapması gereklidir. Erkekte değerlen­dirme yapılırken 3-4 hafta ara ile en az 2 kez meni örneği ile (daha önce yaptırdığı sperm tahlili yok ise) ve mikroenjeksiyon için aday olup olmadığı araştırılır. Her değerlendirmede spermler özel kimyasal ajanlar ve hazırla­ma yöntemlerine tabi tutularak özellikleri kaydedilir. Her değerlendirme için ortalama 3-5 günlük cinsel perhiz gereklidir. Erkeklerde ürolojik değerlendirme yapılır, ilave tetkikler, operasyon veya ilaç tedavisine gerek olup olmadığı araştırılır. Kadında ise yumurta top­lanmasına ve embriyo transferine uygun olup olmadığının araştırılabilmesi için yardımcı testler uygulanır.

Mikroenjeksiyon yönteminde normal yollarla yumurtayı dölleme yeteneğinden yoksun spermler kullanıldığı için gebelik elde edildiğinde bu durumun bebekte anormallik oluştur­ması sorgulanmaktadır. Yapılan incelemeler bu yöntemle şimdiye kadar doğan bebeklerde anomali oranlarının artmadığını ortaya koymuştur. Ancak sex kromozom anomalilerinde hafif bir artış olduğu gösterilmiştir. Erkekte sperm azlığına neden olan genetik bozukluğun doğacak erkek bebeğe taşınması mümkündür. Sex kromozomlarında ortaya çıkabilecek bir anormallik, yetişkin dönemde sperm üretim bozukluğuna yol açabilir. Bunun dışında ya­şamsal öneme sahip bir genetik bozukluk artışına yol açmamaktadır.

Günümüzde erkek kısırlığında, ICSI ile   umutlu bir tedavi olanağı sağlanmasına rağmen başarıyı belirleyen en önemli faktörler kadının yaşı ve elde edilen yumurtalarının kalitesi­dir. İlerlemiş kadın yaşı ve buna bağlı artmış kromozom anomalileri nedeni ile erkek kısırlı­ğı tedavisinde başarı halen kadına ait faktörlere bağlı olarak değişmektedir. 35 yaş ve üzeri kadınların yumurtalarındaki kromozom anomalisi oranı dramatik olarak artmakta, bu durum verilen embriyoların implante olmasını (rahim duvarına tutunma) ya da oluşmuş ise gebeliğin düşükle sonlanması riskini artırmaktadır. Bazı kadınlarda ise yaşa bağlı olmaksızın azalmış yu­murtalık kapasitesi nedeni ile, az sayıda ve kötü kalitede elde edilen yumurtalarda döllenme so­run olmakta ve kötü embriyo kalitesi elde edilmektedir.