第二代試管嬰兒ICSI技術發展為男因不育重新生機， 是男性無精症治療唯一選擇。 顯微鏡下體外受精---胚胎移植技術， 也叫單精注射技術(ICSI)， 它是由顯微技術發展起來的顯微鏡下受精技術， 人工直接將單獨一個精子注射入卵子細胞胞漿內並培育成胚胎。
其手術過程是通過一個玻璃試管把精子注入到卵子膜上。 這需要極其高超的技巧和豐富的經驗。 因為每一個卵子只需要一個精子， 即使是極少量的精液就足夠了。 在大多數情況下， 患無精子症的男性還是能夠擁有 自己的小孩。 我們把ICSI治療推薦給所有對自己精子的生育能力有所懷疑的人。
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第二代試管嬰兒ICSI具體適應症如下：
嚴重的少、弱、畸精子症；
不可逆的梗阻性無精子症；
生精功能障礙(排除遺傳缺陷疾病所致)；
免疫性不育；
體外受精失敗；
精子頂體異常；
需行植入前胚胎遺傳學檢查的。
ICSI詳細過程:
1. 使用促排卵藥物刺激卵巢， 讓多枚卵泡同時成熟和脫落
2. 將促排後得到的卵子取出來等待受精
3. 處理精液， 分離出精子細胞用於與卵子體外受精
4. 使用IMSI 技術在高倍顯微鏡下挑選精子用於單精子注入
5. 使用ICSI技術讓精子和卵子在實驗室內受精結合成胚胎
6. 在實驗室內培養胚胎， 直至胚胎發育到適合著床的階段
7. 將胚胎移植回子宮內
8. 移植後的剩餘胚胎冷凍處理
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第一步， 卵子促排
在月經的第二或第三天， 通過抽血化驗檢查女性體內性激素， 評估卵巢功能， 然後通過陰☆禁☆道超聲波觀察此次月經週期產生的基礎卵泡數量。 為了讓多枚卵子同時成熟脫落， 一般使用注射型的促排卵藥物。
第二步， 取卵
取卵的過程是在靜脈無痛全麻的情況下， 經陰☆禁☆道Ｂ超引導， 取卵針穿過陰☆禁☆道穹窿， 直達卵巢吸取卵子。 整個過程患者處於睡眠狀態， 無疼痛感， 醫生在超聲波的輔助下找到卵子， 取卵時間不超過半個小時。 使用顯微鏡從取出的液體中挑出卵子， 然後將卵子移到培養液中， 等待與精子受精。
第三步， 分離精子
男性在取精之前應該禁欲三天， 但是不超過七天， 採用手☆禁☆淫的方式取精。 取精時使用試管嬰兒專用的無菌杯，
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精子的處理包括：使用密度梯度液的連續梯度離心法， 收集沉澱下來的有生命力的精子， 用於和卵子受精。
第四步， 挑選精子用於ICSI
在進行卵漿內單精子注入前需要從處理過的精子中再次挑選最有機會受精的精子用於注入卵內， 一般使用IMSI或其他技術。
第五步， 卵漿內單精子注入受精
對於男性精子數量和品質低於標準的患者， 如果將精子和卵子放在一起使其自行受精， 精子和卵子不結合的風險很高，
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第六步， 胚胎培養
在溫度適宜的胚胎培養箱內培養胚胎， 使其能夠從一個細胞依次分裂為兩個、四個、八個細胞， 此時的胚胎可以挑選移植回子宮， 也可以繼續培養使其發育至囊胚期胚胎 (Blastocyst)。
第七步， 胚胎移植
胚胎移植手術和一般的婦科檢查相似， 患者不需要任何麻醉或催眠， 除非少數患者出現無法將醫療器具放入陰☆禁☆道或過於緊張焦慮， 可使用安眠的藥物， 有助於胚胎移植的順利完成。 胚胎移植是採用非常細的胚胎移植管， 將胚胎吸入管內，
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移植過程中使用超聲波協助觀察， 有利於將胚胎放置在最合適的位置。 因為每個女性的子宮內部結構不一樣， 相對於不使用超聲波協助的胚胎移植， 使用超聲波協助的成功懷孕的機會更高。
第八步， 胚胎冷凍
胚胎冷凍技術， 是現代試管嬰兒成功率得以提高的關鍵。 胚胎冷凍技術經過不斷的發展完善， 冷凍時間可長達多年， 患者在多年後移植冷凍胚胎也同樣有機會受孕， 不需要重新促排。 如果移植冷凍胚胎， 女性內膜厚度與自然內膜相近， 而移植新鮮胚胎， 因為有促排卵藥物的影響， 可能會出現內膜過厚的問題， 不適合胚胎的著床。 所以相比較之下， 對於促排後的卵子數量較多的患者， 胚胎冷凍移植的成功率有可能高於新鮮移植。
胚胎冷凍移植的成功率有可能高於新鮮移植。