Με την ολοκλήρωση της διέγερσης των ωοθηκών και αφού κριθεί ότι τα ωοθηλάκια έχουν φτάσει στο τελικό στάδιο ωρίμανσης, προγραμματίζεται η ωοληψία. Η ωοληψία γίνεται με διακολπική παρακέντηση των ωοθυλακίων με συνεχή υπερηχογραφικό έλεγχο. Ο γυναικολόγος χρησιμοποιώντας μία βελόνα παρακέντησης ¨τρυπάει¨ ένα προς ένα τα ωοθυλάκια και αναρροφά το περιεχόμενο τους. Το ωοθυλακικό υγρό παραδίδεται γρήγορα στους εμβρυολόγους, οι οποίοι αναζητούν το ωάριο με τη βοήθεια του μικροσκοπίου. Μόλις το ωάριο εντοπισθεί, απομονώνεται από το υγρό και τοποθετείται σε καλλιεργητικό θρεπτικό υλικό μέσα σε Petri dish (πιατάκια καλλιέργειας κυττάρων). Όταν ολοκληρωθεί η ωοληψία, ο εμβρυολόγος ανακοινώνει στον γιατρό τον συνολικό αριθμό ωαρίων που συλλέχθηκαν.
Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι η ωοληψία, αν και είναι μια σχετικά ανώδυνη και σύντομη διαδικασία, πραγματοποιείται με ελαφρά νάρκωση-μέθη.Κατά συνέπεια λοιπόν, για λόγους ασφαλείας, οι γυναίκες που πρόκειται να υποβληθούν σε ωοληψία πρέπει να είναι απόλυτα νηστικές από τα μεσάνυχτα της προηγούμενης ημέρας. Επιπλέον οι γυναίκες την ημέρα τησ ωοληψίας πρέπει να βρίσκονται στη μονάδα τουλάχιστον μισή ώρα νωρίτερα από την προγραμματισμένη, προκειμένου να κάνουν ένα καρδιογράφημα και να συζητήσουν με τον ειδικό αναισθησιολόγο, αναφέροντάς του προηγούμενες επεμβάσεις, αλλεργίες, χρήση φαρμάκων και προβλήματα υγείας.
Συλλογή και Επεξεργασία του σπέρματος
Την ημέρα της ωοληψίας ο σύζυγος πρέπει να μας χορηγήσει το σπέρμα του. Η λήψη του σπέρματος γίνεται με αυνανισμό σε αποστειρωμένο ουροσυλλέκτη. Για καλύτερη ποιότητα σπέρματος, συνίσταται αποχή 3-4 ημέρες πριν την ωοληψία. Στη συνέχεια, το σπέρμα υφίσταται ειδική επεξεργασία με σκοπό την απομόνωση των πλέον κινητών σπερματοζωαρίων. Η διαδικασία αυτή ενεργοποιεί τα σπερματοζωάρια και τα καθιστά ικανά να γονιμοποιήσουν τα ωάρια.
Γονιμοποίηση των Ωαρίων
Μερικές ώρες μετά την ωοληψία και την κατάλληλη επεξεργασία του σπέρματος τα ωάρια και τα σπερματοζωάρια έρχονται σε επαφή. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Στην απλή εξωσωματική γονιμοποίηση IVF τα ωάρια απλά τοποθετούνται σε μεγάλη συγκέντρωση σπερματοζωαρίων. Κάποιο από αυτά θα γονιμοποιήσει το ωάριο, διαπερνώντας την εξωτερική του μεμβράνη. Σε περιπτώσεις ανδρικής υπογονιμότητας πραγματοποιείται (μικρογονιμοποίηση-ICSI)δηλαδή την τοποθέτηση ενός σπερματοζωαρίου μέσα στο ωάριο με τη βοήθεια μικροπιπέτας. Τα ωάρια τοποθετούνται σε ειδικά τρυβλία μέσα σε κλιβάνους.
Το επόμενο πρωί (16-18 ώρες περίπου μετά την επαφή ωαρίου και σπερματοζωαρίου) ελέγχεται η γονιμοποίηση. Η ύπαρξη δύο προπυρήνων (μικροί στρογγυλοί σχηματισμοί) στο κέντρο του ωαρίου δηλώνει την επίτευξη φυσιολογικής γονιμοποίησης. Το ποσοστό γονιμοποίησης στο εργαστήριο κυμαίνεται από 50% έως 100%. Η κατάσταση των ωαρίων (βαθμός ωριμότητας, φύση κυτταροπλάσματος), η ικανότητα γονιμοποίησης των σπερματοζωαρίων και ο τρόπος διαχείρισης και καλλιέργειας απο το εμβρυολογικό εργαστήριο είναι μερικοί από τους παράγοντες που ευθύνονται για τη διακύμανση του παραπάνω ποσοστού.