Bei einer IVF-Behandlung kommt es nicht nur auf die Eizelle an. Auch die Auswahl der besten Spermien entscheidet über den Erfolg. Mikrofluidik-Chips sind eine neue Methode, die Spermien schonender und gezielter auswählt als die klassische Zentrifugation. Wir erklären, was die Technik kann – und was die Forschung dazu sagt.
Warum ist die Spermienauswahl so wichtig?
Bei einer ICSI-Behandlung wird ein einzelnes Spermium direkt in die Eizelle eingebracht. Die Qualität dieses einen Spermiums hat großen Einfluss auf die Embryoentwicklung.
Männliche Faktoren sind für etwa 20–30 % aller Fälle von ungewollter Kinderlosigkeit verantwortlich. Bei weiteren 20 % spielen Ursachen beider Partner eine Rolle. Auch wenn die ICSI eine Befruchtung selbst bei sehr eingeschränkter Spermienqualität ermöglicht, kommt es in 1–3 % der Fälle trotzdem nicht zur Befruchtung.
Genau hier setzt die Frage an: Wie wählen wir das beste Spermium aus? Die Methode der Spermienaufbereitung kann einen echten Unterschied machen.
Die klassische Methode: Dichtegradientenzentrifugation
Die Dichtegradientenzentrifugation (kurz: DGZ) ist seit Jahrzehnten Standard in IVF-Laboren. Dabei wird die Samenprobe auf Flüssigkeitsschichten unterschiedlicher Dichte aufgetragen und zentrifugiert. Bewegliche Spermien wandern durch die Schichten nach unten und werden so getrennt.
Vorteile der DGZ
Bewährtes Verfahren, liefert hohe Spermienkonzentration, in jedem IVF-Labor verfügbar, kostengünstig.
Nachteile der DGZ
Mechanische Belastung durch Zentrifugieren. Kann zu erhöhten Schäden am Erbgut der Spermien führen. Bei sehr wenigen oder unbeweglichen Spermien weniger zuverlässig.
⚠️ Wichtig zu wissen
Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Zentrifugation zu sogenannter DNA-Fragmentierung führen kann – also zu Schäden am Erbgut der Spermien. Meta-Analysen belegen, dass solche Schäden die Schwangerschaftschancen nach IVF und ICSI verschlechtern können.
So funktioniert der Mikrofluidik-Chip
Der Mikrofluidik-Chip ahmt die natürlichen Bedingungen im weiblichen Körper nach. Statt Zentrifugalkraft müssen die Spermien eigenständig durch feine Kanäle schwimmen – ähnlich wie auf ihrem Weg durch den Eileiter. Nur die fittesten schaffen es bis zur Sammelkammer.
So läuft die Aufbereitung ab
Probe einbringen
Die Samenprobe wird am Eingang des Chips platziert.
Spermien schwimmen selbst
Durch feine Kanäle navigieren nur die beweglichsten Spermien zum Ausgang – ohne mechanische Kraft.
Beste Spermien sammeln
Nach ca. 30 Minuten werden die selektierten Spermien aus der Sammelkammer entnommen und für die ICSI verwendet.
Vorteile auf einen Blick
Weniger Erbgutschäden
Keine Zentrifugation bedeutet weniger mechanischen Stress und weniger DNA-Fragmentierung.
Höhere Beweglichkeit
Der Chip wählt gezielt die schnellsten und aktivsten Spermien aus.
Einfach & schnell
Weniger Arbeitsschritte, weniger Probenverlust, Ergebnis in 30 Minuten.
Studienergebnisse im Überblick
Zwei aktuelle Studien beleuchten die Vorteile des Mikrofluidik-Chips aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Beide vergleichen ihn mit der klassischen Dichtegradientenzentrifugation (DGZ).
Studie 1: Bessere Embryoqualität bei Astheno-Teratozoospermie
Guler et al., Life 2021 – 22 Paare, prospektiv, Geschwister-Eizellen-Design
In dieser Studie wurden die Samenproben von 22 Männern mit Astheno-Teratozoospermie jeweils hälftig aufbereitet: einmal klassisch (DGZ), einmal per Mikrofluidik-Chip. Danach wurden Eizellen derselben Frau befruchtet und die Embryoentwicklung verglichen.
| Parameter | Mikrofluidik-Chip | Dichtegradient | Unterschied |
|---|---|---|---|
| Progressive Beweglichkeit | 68 % | 32 % | signifikant |
| Gesamtbeweglichkeit | 80 % | 53 % | signifikant |
| Spermienkonzentration | 4,4 Mio./ml | 19,8 Mio./ml | DGZ höher |
| Befruchtungsrate | Kein signifikanter Unterschied | – | |
| Exzellente Blastozysten (Tag 5) | 42 % | 23 % | signifikant |
Kernbotschaft: Die DGZ liefert zwar mehr Spermien – aber darunter auch viele unbewegliche. Der Chip selektiert gezielter. Am Tag 5 waren fast doppelt so viele Embryonen in der Chip-Gruppe von exzellenter Qualität (42 % vs. 23 %).
Studie 2: Einfluss auf Chromosomenstatus bei Erbgutschäden
Lara-Cerrillo et al., Int J Fertil Steril 2024 – 167 ICSI-Zyklen, retrospektiv
Diese Studie untersuchte, ob der Mikrofluidik-Chip (ZyMōt™) auch den Anteil chromosomal gesunder Embryonen verbessern kann – besonders wenn das Erbgut der Spermien geschädigt ist.
| Ergebnis | Mit Chip (MSS) | Ohne Chip (DGZ) |
|---|---|---|
| Befruchtungsrate bei erhöhten SSB | 70 % | 58 % |
| Chromosomal gesunde Embryonen bei erhöhten DSB | 45 % | 37 % |
| Chromosomal gesunde Embryonen bei normalen DSB-Werten | ~60 % (kein Unterschied zur Methode) | |
Kernbotschaft: Wenn das Erbgut der Spermien bereits geschädigt ist, kann der Mikrofluidik-Chip die Befruchtungsrate und den Anteil chromosomal gesunder Embryonen verbessern. Bei normalem Erbgut bringt der Chip in dieser Hinsicht keinen messbaren Zusatznutzen.
Erbgutschäden der Spermien: Warum sie wichtig sind
Nicht alle Spermienschäden sind gleich. Die Forschung unterscheidet zwei Arten von Erbgutbrüchen – und der Mikrofluidik-Chip wirkt auf beide:
Einzelstrangbrüche (SSB)
Entstehen vor allem durch schädliche Stoffwechselprodukte (reaktive Sauerstoffspezies).
Auswirkung: Beeinflussen hauptsächlich die Befruchtungsrate.
Doppelstrangbrüche (DSB)
Schwerwiegendere Schäden, die das Erbgut an beiden Strängen betreffen.
Auswirkung: Erhöhen das Risiko, dass Embryonen nicht die richtige Chromosomenzahl haben, und das Fehlgeburtsrisiko.
Die Studie von Lara-Cerrillo et al. zeigte: Bei Männern mit erhöhten Doppelstrangbrüchen sank der Anteil chromosomal gesunder Embryonen mit klassischer Aufbereitung deutlich ab (37 %). Wurde stattdessen der Mikrofluidik-Chip verwendet, lag er höher (45 %) – näher am Niveau von Patienten mit normalem Erbgut (60 %).
⚠️ Alters-Effekt beachten
Unabhängig von der Aufbereitungsmethode hatten Frauen ab 35 Jahren weniger chromosomal gesunde Embryonen als jüngere Frauen. Der Chip kann den Altersfaktor nicht aufheben – aber bei geschädigten Spermien die Ausgangslage verbessern.
Einordnung: Was wissen wir sicher – und was noch nicht?
✅ Durch Studien gut belegt
- Der Chip selektiert Spermien mit höherer Beweglichkeit als die DGZ.
- Die ausgewählten Spermien haben weniger Erbgutschäden (sowohl SSB als auch DSB).
- Weniger schädliche Stoffwechselprodukte in der Probe.
- Der Anteil hochwertiger Blastozysten am Tag 5 kann höher sein.
- Eine aktuelle Meta-Analyse (Gisbert Iranzo et al., 2025) bestätigt: höhere Befruchtungsrate, bessere Einnistungsrate und höhere Schwangerschaftsraten pro Transfer.
🔬 Vielversprechend, aber noch nicht abschließend
- Ob der Chip auch die Lebendgeburtenrate pro abgeschlossenem Zyklus verbessert, ist noch nicht sicher belegt.
- Der Einfluss auf den Anteil chromosomal gesunder Embryonen ist in der Gesamtschau nicht eindeutig – bei bestimmten Patienten (erhöhte DSB) aber ermutigend.
- Die meisten Studien haben relativ kleine Patientenzahlen.
📋 Limitationen der vorgestellten Studien
- Guler et al.: Kleine Studie (22 Paare), keine Verblindung, keine Schwangerschaftsraten ausgewertet.
- Lara-Cerrillo et al.: Retrospektives Design (167 Zyklen), keine Randomisierung.
- Beide Studien liefern wichtige Hinweise – sind aber keine endgültigen Beweise.
Für wen kommt der Mikrofluidik-Chip in Frage?
Der Chip ist nicht für jeden ICSI-Zyklus notwendig. Er kann aber in bestimmten Situationen eine sinnvolle Ergänzung sein:
Besonders sinnvoll bei
- Astheno-Teratozoospermie (eingeschränkte Beweglichkeit + Formveränderungen)
- Erhöhter DNA-Fragmentierung der Spermien
- Wiederholtem Einnistungsversagen trotz guter Eizellqualität
- Frau über 35 in Kombination mit männlichem Faktor
Weniger relevant bei
- Normalem Spermiogramm ohne Auffälligkeiten
- Rein weiblich bedingter Infertilität
- Bereits erfolgreichen IVF-/ICSI-Zyklen
In unserer Kinderwunschklinik in Thalheim bei Wels besprechen wir im Erstgespräch, welche Aufbereitungsmethode für Ihre Situation am besten passt. Die Entscheidung hängt vom Spermiogramm, der Vorgeschichte und Ihren Behandlungszielen ab.
Persönliche Beratung gewünscht?
Wir beraten Sie individuell, welche Spermienaufbereitung für Ihre Situation am besten geeignet ist.
Häufige Fragen zum Mikrofluidik-Chip
Über den Autor
Dieser Artikel wurde von Dr. Roman Pavlik, Facharzt für Gynäkologie und Reproduktionsmedizin und ärztlicher Leiter der Kinderwunschklinik Dr. Pavlik in Thalheim bei Wels, verfasst. Stand: Februar 2026.
Quellen
- Guler C, Melil S, Ozekici U, Donmez Cakil Y, Selam B, Cincik M. Sperm Selection and Embryo Development: A Comparison of the Density Gradient Centrifugation and Microfluidic Chip Sperm Preparation Methods in Patients with Astheno-Teratozoospermia. Life. 2021;11(9):933. doi: 10.3390/life11090933
- Lara-Cerrillo S, Raquel Jiménez Macedo A, Hortal O, Rosado Iglesias C, Lacruz Ruiz T, Carrera J, García Peiró A. Impact of Microfluidic Sperm Sorting on Embryonic Euploidy in Infertile Patients with Sperm DNA Damage: A Retrospective Study. Int J Fertil Steril. 2024;18(4):417-423. doi: 10.22074/ijfs.2024.2007775.1499
- Gisbert Iranzo A et al. Sperm Selection Using Microfluidic Techniques Significantly Decreases Sperm DNA Fragmentation (SDF), Enhancing Reproductive Outcomes: A Systematic Review and Meta-Analysis. Biology (Basel). 2025;14(7):792. doi: 10.3390/biology14070792
- Quinn MM et al. Microfluidic sorting selects sperm for clinical use with reduced DNA damage compared to density gradient centrifugation with swim-up in split semen samples. Hum Reprod. 2018;33(8):1388-1393.
- Agarwal A et al. Male infertility. Lancet. 2021;397:319-333.
Hinweis: Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine individuelle medizinische Beratung. Bitte besprechen Sie Ihre persönliche Situation mit Ihrem behandelnden Arzt.
