Il congelamento degli spermatozoi serve soprattutto nei casi in cui è necessario mettere da parte una "riserva di fertilità" da usare al bisogno. Il caso tipico è quello di un uomo che debba sottoporsi a una chemioterapia: sapendo che la terapia danneggerà seriamente la sua fertilità, può preventivamente depositare una certa quantità di spermatozoi in una banca del seme, per poi scongelarsi e utilizzarli, tramite le tecniche di procreazione assistita, nel momento in cui vorrà avere un figlio. Nell'ambito della PMA, inoltre, si ricorre a volte al congelamento degli spermatozoi quando c'è il rischio che, a causa di una reazione emotiva, l'uomo non riesca a produrre un campione di liquido seminale nel momento esatto in cui serve.

Il processo di congelamento e scongelamento degli spermatozoi può avvenire attraverso varie tecniche. In sostanza gli spermatozoi vengono messi, all'interno di appositi contenitori chiamati paillettes, in un liquido crioprotettore, e quindi vengono progressivamente portati a temperatura sempre più bassa fino a essere immersi in azoto liquido alla temperatura di –196°. La foto qui accanto mostra un contenitore per il congelamento: la tanichetta contiene azoto liquido e mantiene la temperatura a –196°.

Analogamente, lo scongelamento consiste nel riscaldare progressivamente le paillettes e nel ripulire gli spermatozoi dal liquido crioprotettore.

Ciascuno di questi passaggi, sia nel congelamento che nello scongelamento, può danneggiare gli spermatozoi. Infatti gli spermatozoi sono molto sensibili ai cambiamenti di temperatura, e si calcola che almeno il 50% di essi vada perso a causa della crioconservazione. Tuttavia gli spermatozoi che sopravvivono alla procedura di congelamento/scongelamento sono perfettamente normali: da 50 anni in qua sono nati migliaia di bambini sanissimi usando seme congelato, e vari studi dimostrano che la crioconservazione non danneggia geneticamente gli spermatozoi.

Il congelamento degli embrioni avviene con tecniche molto simili a quelle usate per congelare gli spermatozoi ma con finalità differenti. Infatti il motivo fondamentale per cui si congelano gli embrioni è evitare alle donne di ripetere la complessa trafila medico-chirurgica che porta a creare gli embrioni stessi: se nell'ambito di un ciclo di FIVET si producono più embrioni di quanti possano essere trasferiti in quel ciclo (ad esempio se si producono 8-10 embrioni laddove se ne possono trasferire al massimo 2-3), gli embrioni rimanenti possono essere congelati per essere trasferiti in cicli successivi. Inoltre gli embrioni vengono congelati in tutti i casi in cui non possono essere trasferiti subito in utero, come nei casi in cui sia insorta una sindrome da iperstimolazione ovarica.

Di solito gli embrioni vengono congelati al 2°-3° giorno dopo la fecondazione, quando si trovano allo stadio di 4-8 cellule. Possono però essere congelati anche prima (ad esempio quando sono nello stadio in cui i due pronuclei maschile e femminile sono ancora separati) o dopo (ad esempio allo stadio di blastocisti). Dopo lo scongelamento possono essere trasferiti in utero nel corso di un ciclo spontaneo, 2-3 giorni dopo l'ovulazione oppure, come solitamente avviene, nel corso di un ciclo artificiale "pilotato" tramite farmaci.

Come gli spermatozoi, anche gli embrioni possono essere danneggiati dalla crionconservazione: si calcola che sopravviva allo scongelamento il 70% degli embrioni. Ma, come per gli spermatozoi, tutti i dati indicano che gli embrioni sopravvissuti allo scongelamento sono altrettanto sani di quelli "freschi" e che non c'è aumento di aborti e di malformazioni fetali nelle gravidanze ottenute da embrioni congelati.

Il congelamento degli ovociti è una tecnica ancora sperimentale, che incontra molte difficoltà a causa della struttura dei gameti femminili: essendo cellule molto grandi e piene d'acqua, tendono a rovinarsi facilmente durante la procedura di congelamento/scongelamento e dunque bisogna congelarne moltissimi per sperare di ottenere una gravidanza (si parla di 3 bambini nati ogni 100 ovociti maturi congelati, dunque una percentuale molto bassa). Inoltre non è ancora chiaro se questa tecnica sia innocua. Il vantaggio, se e quando la tecnica sarà collaudata, sarà analogo al congelamento degli spermatozoi: creare una "riserva di fertilità" per le donne che devono sottoporsi a chemioterapie o che rischiano di diventare sterili per esaurimento ovarico prematuro.

La fotografia qui accanto mostra come è organizzata la zona del laboratorio dedicata alla crioconservazione: il numeretto rosso 1 indica un contenitore per azoto liquido, i numeri 2. e 3. indicano i congelatori, i numeri 4. e 5. sono i contenitori per gameti ed embrioni congelati.