Μικρογονιμοποίηση ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection) ή αλλιώς ενδοωαριακή έγχυση σπερματοζωαρίου είναι η τεχνική κατά την οποία ένα και μόνο επιλεγμένο υγιές σπερματοζωάριο εγχέεται απευθείας, μέσω ειδικής γυάλινης βελόνας, μέσα στο κυτταρόπλασμα του ωαρίου για να επιτευχθεί γονιμοποίηση. Πραγματοποιείται στο εργαστήριο από ειδικό εμβρυολόγο, την ίδια ημέρα που έχει γίνει η ωοληψία.
Η μικρογονιμοποίηση είναι πολύ βοηθητική για ζευγάρια που αντιμετωπίζουν δύσκολα προβλήματα ανδρικής υπογονιμότητας (χαμηλή κινητικότητα σπερματοζωαρίων, μικρός αριθμός ή κακή ποιοτικά μορφολογία) αλλά και για ζευγάρια που έχουν αποτυχημένες προσπάθειες στην κλασική εξωσωματική με μηδενική γονιμοποίηση.
Επειδή η τεχνική απαιτεί μόνο ένα σπερματοζωάριο για κάθε ωάριο αποτελεί επιτυχημένη λύση στις παθήσεις που εντοπίζει η ανάλυση σπέρματος, αφού ο ειδικός κάνει αυτό που θα έπρεπε να κάνει το σπερματοζωάριο φυσικά. Ακόμα κι αν έχει διαγνωστεί ασπερμία μπορούν να συλλεχθούν σπερματοζωάρια κατευθείαν από τον ορχικό ιστό (μέθοδος TESE) και να προχωρήσει η μικρογονιμοποίηση επιτυχώς.
Τα ωάρια επωάζονται και ελέγχονται σε λίγες ώρες για το αν έχουν γονιμοποιηθεί. Ο εμβρυολόγος θα παρακολουθήσει την ομαλή τους ανάπτυξη (στάδιο προεμφυτευτικής γενετικής διάγνωσης - PGD) για κάποιες μέρες (2 έως 5) και θα επιλέξει τα έμβρυα που η καλλιέργεια τους έχει εξελιχθεί φυσιολογικά ώστε να πραγματοποιηθεί η εμβρυομεταφορά.
Παρόλο που καμία ιατρική τεχνική δεν μπορεί να αποτελεί 100% εγγύηση επιθυμητού αποτελέσματος, με την προϋπόθεση ότι έχουμε ώριμα ωάρια από την ωοληψία και ότι ο ειδικός ιατρός είναι έμπειρος αφού η μέθοδος απαιτεί ιδιαίτερα ακριβείς και σταθερές κινήσεις, τα ποσοστά επιτυχίας της Μικρογονιμοποίησης ICSI είναι πολύ υψηλά.