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成熟的精子和卵子結合自然會懷孕，但是不成熟的精子，和卵子結合能懷孕嗎？過去不能，現在能了。而我們為什麼不能等精子成熟再懷孕呢？問題是有些人先天基因有缺陷或是目前未知的原因，造成精子永遠無法成熟，即便做睪丸切片取精，也不能找到成熟的精子供受精之用。由造精過程來看，睪丸製精小管內的精祖母細胞（spermatogonia）經過增生分化形成前細線期初級精母細胞(Preleptotene Primary Spermatocyte)，前細線期初級精母細胞染色體經過複製變成具四套染色體的初級精母細胞（primary spermatocyte）然後經過第一次減數分裂形成具雙套染色體的次級精母細胞（Secondary Spermatocyte），此次級精母細胞再經一次減數分裂形成具單套染色體的圓形精細胞（Round Spermatid），然後此圓形精細胞經過改變造形變成有頭有尾巴，非常流線型，可游動，有自然受精能力的精子（見註一）。
大約有1-2％的男性不孕症患者，在精子形成過程中進行到圓形精細胞階段即中止進行。這些病人即使做睪丸切片取精往往也難找到成熟精子供做單一精蟲卵細胞質注射之用(見註二)。
單一精蟲卵細胞質注射技術是1992年比利時荷語自由大學的Palprmo醫生所發行，利用一隻精蟲即可使一顆卵子受精，用於治療重度男性不孕症。1994年英國的愛得華博士（人類試管嬰兒之父，1978年第一試管嬰兒易絲布朗的誕生，即為他和史帝拖柏醫生生共同合作的成果）提出在找不到成熟精子的無精症患者嘗試可利用圓形精細胞或長形精細胞手來使卵子受精的想法。
長形精細胞為剛長出尾巴的一種不成熟精蟲。愛得華博士認為圓形精細胞轉變成精子時一些結構上的變化如形成頂體，頂體內含酵素，可溶解卵子的透明帶，細胞核濃縮後，中心體轉變成尾巴，粒腺體纏繞在尾巴的基部，粒腺體可供給精子游動的能源，這些造形改變的目的是在使精子能夠突破層層障礙而到達女性輸卵管，與卵子自然受精，在自然受精過程，男女精卵在女性輸卵管壺部(位輸卵管外側2/3處)相會受精。
若利用人為的方法直接將精子直接送進卵子內強迫卵子受精，所以不須具備這些配備像頂體尾巴，只須染色體已經經兩次減數分裂變成單套染色體即能完成受精。
在英國愛得華博士1994年提出在無精症患者找不到成熟精子下可用圓形精細胞或是長形精細胞使卵子受精之概念之前，在1993年日本的Qgura和Yanagimachi兩位科學家已經嘗試用倉鼠的圓形精細胞使倉鼠的卵子受精成功。1994年這兩位科學家在美國國家科學院雜誌發表利用老鼠的圓形精細胞在體外使老鼠的卵子受精成功形成胚胎再植入老鼠子宮生下正常健康小老鼠的研究報告。日本的Sofiktis博士對動物的圓形精細胞注射技術也貢獻很多。這些研究與成果給人類生殖醫學家帶來莫大的啟示與鼓舞。
在人類最早利用精圓形精細胞使卵子受精成功的是比利時的Vanderzwalmen醫生（1995年）。同年Fishel利用長形精細胞使卵子受精懷孕成功。1995年是研究不成熟精子是否能利用在臨床治療上風起雲湧的一年，這年法國的Tesarik醫生在美國新英格蘭雜誌上發表利用圓形精細胞使卵子受精成功並植回母體使不孕夫婦生下健康寶寶的報告，這是全球文獻上首例利用圓形精細胞使不孕夫婦能擁有自己血統基因後代的報告。
其後全球陸續有人報告用長形精細胞受孕成功生下小孩的報告。然而利用圓形精細胞懷孕成功的個案仍然極少。這可能是圓形精細胞比長形精細胞比較不成熟，比較不容易使卵子受精，還有目前還沒有一種很簡單可靠的方法來鑑定圓形精細胞，有時被注射入卵子的並非圓形精細胞，當然就沒有辦法受精懷孕。
影響圓形精細胞或是長形精細胞懷孕成功的另一種因素是，如果先前的精液檢查偶而可發現成熟的精子或是先前的睪丸切片可發現成熟精子，則這種病人利用不成熟精子受孕成功的機全比較大，否則則機會比較小。這是因為後者罹病情形比較嚴重之故。對於後者愛得華博士和Tesarik醫生主張將這些不成熟精子體外培養一段時間大概24到48小時，如此可增加不成熟精子受精懷孕成功的機會。
Tesarik和Cremades等人嘗試將初級精母細胞（大多數的無精症病患精子發育過程中，就是發生在此階段）體外培養，有些初級精母細胞會演化成次級精母細胞再次演化成圓形精細胞或長形精細胞。Tesarik醫生已成功利用此種技術讓無精症不孕夫婦懷孕成功的案例報告。
生物體內細胞核內ＤＮＡ基因如何表現其功能可經由好幾種方式，其中一種方式是在胞嘧啶去氧核糖核甘酸（註三）上胞嘧啶的第５個碳原子加上甲基（CH3）此稱"甲基化"，這個能被甲基化的胞嘧啶去氧核糖核甘酸在ＤＮＡ鏈上必與鳥嘌呤去氧核甘酸相連。被甲基化的基因其基因功能會被抑制，這種甲基化的過程我們稱為貼標籤(Imprinting)，如果這甲基分子被移去則基因又恢復功能。
在青春期以後，生殖細胞開始繁殖分化，當繁殖分化的精祖母細胞剛要進入初級精母細胞期及初級精母細胞前期時，這些細胞主要的工作之一就是進行貼標籤的工作，並且在初級精母細胞前期時達到高峰。精祖母細胞在經二次減數分裂變成圓形精細胞後這些工作還持續在進行，直到精子成熟，在精卵受精後4-5天胚胎發育主桑葚期時，這些標籤又會被移走。生殖細胞在演化成精子或卵子時貼標籤的作用是想讓父系基因和母系基因在胚胎及胎兒發育時取得平衡，在精細胞（父系生殖細胞）被貼上標籤的基因是阻止胎兒生長的基因。
阻止胎兒生長的基因被抑制，則胎兒及胎盤的生長會較快。在卵子細胞（母系生殖細胞）被貼標籤的基因是促使胎盤及胎兒生長的基因，換句話說，促使胎盤及胎兒生長的基因被抑制則胎兒及胎盤生長會被抑制，如此才能保護母親，也才能使母親在一生中能懷孕多次不會發生危險。這是男性和女性基因互相對抗的例子之一。
如果在生殖細胞上貼標籤（甲基化）的工作出了差錯會影響胚胎和胎兒的發育生長。生殖細胞上貼錯標籤也和一些小孩的疾病有關，像Wilm氏瘤，此為小孩最常見的泌尿道惡性腫瘤，發生在腎臟，好發年齡為２至４歲。Wilm氏瘤的發生是因為要抑制細胞不正常生長的基因錯誤地被貼上標籤，而造成細胞的分裂生長不受抑制而造成惡性瘤。
利用不成熟精子包括圓形精細胞和長形精細胞讓卵子受精，生殖醫學家最疑慮關心的是因為這些不成熟精子上基因貼標籤的工作還在進行，過早與卵子受精怕會影響基因貼標籤的工作，因而造成胚胎及胎兒的發育不正常，或生下有疾病的後代。
加州大學舊金山分校的Shamanski博士（2000年）用健康有生殖能力的老鼠做實驗用它們的圓形精細胞受精所得的胚胎做研究發現這些胚胎上的基因沒有錯誤的被貼上標籤，他說要將這種技術用於人類還須利用無精症老鼠的圓形精細胞受精的胚胎來做研究，觀察是否有不正常貼標籤的情形，如果沒有問題則將此技術用到人類男性無精症身上可能比較妥當，這是因為無精症患者有很多是因遺傳基因不正常引起，怕這些先天不正常的基因會影響生殖細胞上貼標籤的工作。雖然目前人類利用不成熟精子懷孕誕生的小孩都是正常，但是這些小孩年紀都還很小，他們日後的發育如何還須我們進一步的追蹤觀察。
在散落世界各處的科學家及生殖醫學家有熱心、有毅力追根究底的研究之下，不久的將來終將告訴我們用不成熟精子受精是否安全，如果安全的話，也能發展出一種簡易辨識圓形精細胞的方法便得這一種技術能安全無慮的用在獲子心切的不孕夫婦身上，讓他們圓為人父母的願望。
註一：見精子形成篇。
註二：見單一精蟲卵細胞質注射篇。
註三：ＤＮＡ分子是核甘酸的多聚體，每一個核甘酸的組成是一個鹼基和一個去氧核糖形成核甘，核甘再與磷酸結合，此則稱為去氧核糖核酸，組成去氧核糖核甘酸的鹼基有四種為胞嘧啶，腺嘌呤、鳥嘌呤和胸腺嘧啶所以去氧核糖核甘酸即有４種。一小段的ＤＮＡ組成一個基因，基因指示細胞合成一特定的蛋白質，而一些蛋白質則以[酉每]的形式存在，[酉每]啟動並調節細胞中化學反應的進行，蛋白質分子內胺基酸的排列次序主要決定於核甘酸上鹼基的組成。
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