במקרים בהם הסיבה לבעיית הפריון מקורה בזרע, או במקרים שלא מתקבלת הפריה בהזרעה רגילה, ניתן להעלות את הסיכוי להפריה על-ידי הזרקה של הזרע ישירות לביצית בהנחיית מיקרוסקופ. בשיטה זו, ניתן להסתפק רק בתא זרע בודד לכל ביצית שנשאבה, ולכן היא מתאימה גם לזוגות אשר ספירות הזרע שלהם נמוכות מאוד, או שאיכותם ירודה. ליחידתנו ניסיון רב בטכניקה ומדי שנה נולדים כאן מעל 100 "ילדי ICSI".
בדומה להפריה חוץ גופית, האישה עוברת השראת ביוץ, וביום שאיבת הביציות מוסר בן-הזוג דגימת זרע למעבדה. הזרע נבדק ונספר, ולאחר מכן עובר תהליך הכנה במעבדה. הביציות המתקבלות עוברות גם הן טיפול, במסגרתו ”מקלפים” את תאי השחלה המקיפים אותן, בכדי לראות את הביצית עצמה בבירור ולאפשר גישה ישירה אל הביצית.
הביצית והזרעים מונחים בצלחת פטרי, על-גבי משטח המיקרוסקופ, והביולוג מאתר את הזרע המיועד להזרקה. זרע זה נשאב לתוך מחט זכוכית דקיקה מוזרק ישירות לתוך הביצית כדי להפרותה, וצלחות ההפריה מועברות לאינקובטור.
למחרת בבוקר, בודקים הביולוגים בכמה מהביציות התרחשה הפריה. הביציות המופרות מכונות מעתה "עוברים". החזרת העוברים אל רחם האישה מתבצעת בדרך-כלל ביום השני או השלישי לאחר שאיבת הביציות, לאחר שהעוברים התחלקו והם בני 4-8 תאים. לעיתים תתבצע ההחזרה רק ביום החמישי, כשהעובר בשלב שנקרא בלסטוציסט.
העוברים מוחדרים אל חלל הרחם על-ידי צינורית פלסטיק דקיקה. מספר העוברים המוחזרים נקבע לאחר הסבר ודיון עם הזוג.
