정자 직접 주입법(Intracytoplasmic Sperm Injection : ICSI)은 시험관 아기의 특수한 예로 정자의 수가 적거나 운동성이 좋지 않은 경우, 그리고 수정 능력이 좋지 않은 경우에 정자를 난자의 세포질내로 직접 주입시켜 수정을 하는 방법입니다.
현재는 ISCI는 남성의 정자의 수나 운동성에 문제가 있는 경우 뿐만이 아니라, 원인 불명의 수정 장해, 남성측의 항정자 항체, 보통 체외수정에서는 임신되지 않는 경우, 등 여러가지 원인에 의한 불임증으로 고민하시는 분에게 임신율의 높은 치료법으로서 넓게 실시되고 있습니다IVF. 

정자 직접 주입법은 미세보조수정술(microassisted fertilization; MAF) 혹은 미세조작술(micromanipulation)의 일종으로  세포질내 정자 직접주입법이 미세보조수정술 또는 미세조작술(micromanipulation)로 이용하고 있으며, 최근에는 이 미세조작술을 통한 보조부화술(assisted hatching; AH) 등으로 착상율을 높일 수 있어 2가지가 미세조작술로 이용되고 있다.  

수술적 교정이 불가능한 폐쇄성 무정자증이나 선천성정관형성부전으로 인한 무정자증 환자에서 미세 수술적 부고환 정자 흡인술( MESA), 경피적 부고환정자 흡인술(PESA)로 정자를 얻을 수 있으며, 부고환 전체의  폐색이나 부고환 형성부전 또는 부고환 절제술을 받은 경우에는 고환조직에서 얻은 정자로 정자직접주임(ICSI를 시도하여 수정시긴 후 배아 이식을 통하여 높은 임신 성공률이 보고되고 있습니다. 

또한 고환에서 정자형성 장애를 나타내는 비폐쇄성 무정자증 불임환자들을 치료  하기 위한 방법으로 multiple TESE(Testicular sperm extraction)로 정자나 원형정세포(Round spermatid)를 채취하여 ROSI(Round spermatid injection) 방법으로 수정 후 임신이 가능하므로  고환이나 정액 내에서 감수분열을 마친 정세포나 정자를 이용할 수 있다면 불임 치료가 가능합니다.

미세조작술(micromanipulation)의 대표적인 2가지 시술인 정자 직접주입법(ICSI)과 보조부화술(Assisted hatchinh)그림 입니다