Neuere wissenschaftlich Erkenntnisse haben gezeigt, dass fragmentierte DNA im Spermienkern einen negativen Einfluss auf die Reproduktionsergebnisse hat. Der DNA-Fragmentierungstest für Spermien ermittelt mit Hilfe der sogenannten Durchflusszytometrie die Stabilität des Spermienchromatins. Das Messverfahren erlaubt damit eine prozentuale Schätzung des Fragmentierungsgrades der Spermien-DNA.

Die Spermien sind, sobald sie den Hoden verlassen, einem „oxidativen Stress“ ausgesetzt, der die DNA schädigt bzw. fragmentiert. Der Kontakt mit Urinresten im Harnleiter und nach der Ejakulation auch mit Bakterien ist hier unvermeidlich, weshalb eine leichtgradige Fragmentierung immer vorhanden ist. Es gibt aber auch andere Situationen, wie urogenitale Infektionen, Kontakt mit toxischen Substanzen oder medikamentöse Behandlungen wie z.B. Chemotherapie, welche die DNA zusätzlich schädigen können.

Der DNA-Fragmentierungstest für Spermien kann Paaren helfen, die wiederholte Fehlgeburten oder mehrere fehlgeschlagen Zyklen erlebt haben sowie Paaren mit idiopathischer Unfruchtbarkeit (ohne erkenntliche Ursache).

Spermien erfahren, wie die meisten Zellen des Körpers, die Apoptose, was programmierter Zelltod bedeutet. Unsere Zellen werden also schon bei ihrer Bildung darauf programmiert, zu sterben. Bei strukturell oder funktionell defekten Spermien tritt dieser Tod jedoch früher ein, wodurch der Anteil apoptotischer Spermien im Ejakulat zunimmt, was erwiesenermaßen die männliche Fruchtbarkeit beeinträchtigt.

Der Wert wird mit dem FACS-Annexin-V-Apoptose-Test ermittelt. Die apoptotischen Zellen werden durch das Annexin-V-Protein markiert und dann mittels Durchflusszytometrie quantifiziert. Ejakulate mit abnorm hohen Apoptose-Werten können durch das spezifische Eliminieren genau dieser apoptotischen Spermien verbessert werden. Dafür wird das Annexin V MACS-Säulensysteme genutzt.

Mikrodeletionen in der Y-Chromosom-AZF-Region sind für 10 bis 15 Prozent der Fälle der nicht obstruktiven Azoospermien (NOA) und für 5 bis 10 Prozent der Oligozoospermien (niedrige Anzahl von Spermien im Ejakulat) bei Männern verantwortlich. Der Y-Chromosom-Mikrodeletionstest untersucht mittels einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) die vier Regionen des Y-Chromosoms: AZFa, AZFb, AZFc und AZFd. Mit diesem Testverfahren können weitere mögliche Ursachen der männlichen Unfruchtbarkeit identifiziert werden.

Der Ploidie-Test bewertet Defekte in der Spermatogenese, indem er die Ploidie in den im Ejakulat vorhandenen Samenzellen identifiziert. Bei diesem Test werden die in der Samenprobe vorhandenen Zellen mittels quantitativer Durchflusszytometrie untersucht, wodurch eine Unterscheidung zwischen tetraploiden Spermatozyten, diploiden Spermatogonien, haploiden runden Spermien und Spermien möglich ist.

Dies ist ein einfacher, nicht-invasiver und zuverlässiger Test, der bei der Diagnose von Patienten mit schwerer männlicher Unfruchtbarkeit vor der Überweisung zu einer Hodenoperation helfen kann.

Spermien produzieren geringe Mengen an freien Sauerstoffradikalen (ROS), die für ihre normale Funktion unerlässlich sind. Die Menge dieser ROS wird durch die im Samenplasma vorhandenen Antioxidantien kontrolliert. Eine Störung dieses Gleichgewichts zwischen der ROS-Produktion und antioxidativer Aktivität führt zum Anstieg der ROS-Werte und damit zu oxidativem Stress, was nachweislich zu Spermienschäden und verminderter Fruchtbarkeit führt. Der oxidative Stresstest verwendet 2 ‘, 7’-Diacetyldiacetat (H2DCFDA) zum Schutz der Menge und freiheito ff radikale in einer Samenprobe. Die ROS-Werte können durch eine Änderung des Lebensstils und eine antioxidative reichhaltige Entwicklung werden.