Tüp bebek tedavisinin gelişmiş bir yöntemi olan vücut dışında döllenme, intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu ya da kısaca ICSI’dir.
ICSI, sperm kalitesinin fallop tüpündeki veya test tüpündeki dişi yumurtaları döllemeyi neredeyse imkansız hale getirdiği durumlarda uygulanır. Bu durumda, üreme biyoloğu seçilen bir sperm hücresini doğrudan alınan olgun yumurtalardan birine yerleştirir. Döllenme ve hücre bölünme, tıpkı tüp bebekte olduğu gibi birkaç gün sonra embriyonun rahim boşluğuna yerleştirilmesiyle gerçekleşir. ICSI’ye kadar olan prosedür, tüp bebek uygulamasındaki tedavi adımlarına karşılık gelmektedir.