YUMURTA VE SPERMİN BİRLEŞMESİ (FERTİLİZASYON)
Yumurta toplama (OPU) işlemi ile toplanan yumurtalardan olgun olanlar seçilir ve inkübatörde uygun ısıda 2-4 saat kadar bekletilir, daha sonra döllenme işlemi uygulanır. Bu esnada erkek mastürbasyon yöntemi ile sperm verir. Sperm veremeyen veya azoospermi olan erkeklerdden mikro TESE yöntemi ile sperm alınır. Sıradaki aşama toplananan yumurta ve spermlerin döllenmesidir. Döllenme sonrası embriyo oluşur, embriyo daha sonra rahim içerisinde gelişerek bebeği meydana getirecektir.

Döllenme diğer adı ile fertilizasyon işlemi iki şekilde yapılabilir:
IVF (in-vitro fertilizasyon): Bu yöntemde erkeğin verdiği meniden hazırlanan binlerce sperm yumurta hücresinin yanına bırakılır ve spermlerden birisi yumurtayı kendiliğinden döller. Buna klasik tüp bebek yöntemi denir. Bu işlemde her bir yumurta hücresi başına 50 bin-100 bin sperm verilir.
ICSI (Mikroenjeksiyon): Bu yöntemde ise sadece tek bir sperm mikroskopik yöntemlerle bir yumurtanın içerisine verilir ve döllenme sağlanır. Günümüzde ICSI yönemi daha yaygın uygulanmaktadır, döllenme şansı daha yüksektir.
Mikroenjeksiyon işlemi için uygun olan yumurta hücreleri metafaz -II aşamasındaki hücrelerdir. Metafaz-I yumurta hücreleri tam olgun olmadığı için döllenme amacıyla kullanamaz ancak bazıları gün içerisinde metafaz-2 aşamasına geçebilir, bu durumda döllenme için kullanılabilirler.

Hangi hastalarda ICSI (mikroenjeksiyon) yöntemi tercih edilir:
- Sperm sayısı çok az, azoospermi, mikro TESE ile sperm elde edilen hastalar
- Daha önce klasik IVF yöntemi ile başarısız olan hastalar
- Preimplantasyon genetik tanı (PGD) uygulanacak hastalar
- Nedeni açıklanamamış infertilite

Döllenme işlemi sonrası döllenmiş yumurtalar kültür ortamına konur ve çoğalması beklenir. Döllenme işleminden 18 saat sonra hücre kontrol edilir, döllenme olmamışsa tek çekirdek izlenir, döllenme olan hücede çekirdek sayısı ikiye çıkmış olarak izlenir.
Belli bir süre sonra döllenmiş yumurtalardan oluşan embriyolar anne rahminin içerisine konulur. Buna transfer işlemi denir. Transfer işlemi öncesinde rahim içerisine kaç embriyo konulacağına karar verilir.

Döllenme olmaması:
Yumurtaların hepsinin her uygulamada döllenmesi beklenmez. ICSI uygulamasında döllenme oranı daha yüksektir (%80). Bazı hastalarda toplanan bütün yumurtalar döllenir, bazı hastalarda yumurtaların bir kısmı döllenir, çok nadiren hiçbir yumurtanın döllenmediği olabilir. Yumurtanın döllenmiş olması da yetmez, döllenmiş yumurtanın 2-4-8 hücreli oalcak şekilde bölünerek çoğalması gerekir. Bu bölünme safhası bazı yumurtalarda gerçekleşmeyebilir.

Embriyo dondurma işlemi:
Döllenme sonucu elde edilen kaliteli embriyolardan fazla kalanlar dondurulabilir ve daha sonraki tüp bebek tedavilerinde kullanılabilirler. Bu sayede tekrar tüp bebek uygulaması gerekirse yumurta oluşturma, yumurta toplama ve döllenme aşamalarının uygulanmasına gerek kalmadan direkt embriyo transferi yapılabilir.