Spermatozoizii feminini se pot referi la cei care poartă un cromozom X și, după fertilizare, au ca rezultat un copil de sex feminin, dar se poate referi și la conceptul teoretic de a face spermatozoizi din celule feminine în loc de celule masculine. În timp ce spermatozoizii feminini nu sunt încă realizabili științific din 2011, oamenii de știință au reușit să creeze structuri asemănătoare spermatozoizilor din celule stem. Dacă spermatozoizii pot fi prelucrați din celule stem, atunci celulele stem de la o femeie pot fi potrivite ca bază pentru această tehnică. Prin urmare, spermatozoizii feminini ar putea avea ca rezultat un copil care nu conține niciun material genetic de la un bărbat, ci doar de la femei.
În mod normal, organismele masculine produc spermatozoizi, iar organismele feminine produc ouă. Oamenii au nevoie de două seturi potrivite de 23 de cromozomi pentru a alcătui o persoană sănătoasă. O femeie are versiuni duplicate a 22 de cromozomi în comun cu un bărbat. Totuși, ea are doi cromozomi X, unde un bărbat are un cromozom X și unul Y. Prin urmare, prezența sau absența unui cromozom Y dictează dacă o persoană este bărbat sau femeie.
Fiecare ou de la o femeie conține jumătate din materialul genetic necesar pentru a crea o persoană normală. Cealaltă jumătate provine din spermatozoizi. Unii spermatozoizi au 23 de cromozomi, inclusiv un cromozom X, iar unii au 22 de cromozomi cu un cromozom Y. Când un spermatozoid purtător X, numit uneori și spermatozoid feminin, fecundează ovulul, copilul rezultat este femelă, iar când un cromozom purtător Y fecundează ovulul, copilul este bărbat.
Doar bărbații produc spermă, deoarece numai bărbații au cromozomul Y pentru a furniza spermatozoizii care ar putea face un copil de sex masculin. Se crede, de asemenea, că anumite gene de pe cromozomul Y joacă roluri esențiale în producția de spermatozoizi, iar celulele femeilor nu au aceste gene. Prin urmare, oamenii de știință credeau anterior că obținerea spermatozoizilor din celulele femeilor este imposibilă.
O posibilă modalitate de a produce spermă feminină a apărut, totuși, atunci când profesorul Karim Nayernia de la Universitatea Newcastle din Marea Britanie a creat celule asemănătoare spermatozoizilor folosind celule stem ca materie primă. În 2006, echipa a obținut celule de la un embrion de șoarece. La începutul vieții, celulele embrionare se pot transforma în multe tipuri diferite de celule și acționează ca „tulpina” de unde se ramifică multe forme de celule.
Echipa a tratat celulele embrionare cu o substanță chimică care le-a făcut să crească și să se împartă în celule asemănătoare spermatozoizilor. O parte din aceste celule au devenit apoi asemănătoare spermatozoizilor, cu un cap, o coadă și jumătate din cromozomii necesari vieții, la fel ca spermatozoizii obișnuiți. Au fost chiar capabili să fertilizeze ouăle de șoarece, care au crescut în pui de șoarece vii.
Oamenii care au trecut de stadiul de embrioni au și celule stem în diferite părți ale corpului. Măduva osoasă este o zonă în care celulele au încă capacitatea de a crește în diferite tipuri. Mai multe experimente la Universitatea Newcastle au demonstrat că măduva osoasă masculină poate crește în celule care seamănă cu spermatozoizii și care aveau cei 23 de cromozomi necesari. Celulele stem embrionare feminine au produs și ele același tip de celule, potrivit echipei de cercetare.
Opinia științifică, din 2011, este încă împărțită cu privire la faptul dacă aceste celule derivate din celule stem sunt capabile să îndeplinească rolul spermatozoizilor și să fertilizeze în mod corespunzător un ovul pentru a crea un copil. Procedura este încă teoretică. Dacă sperma feminină ar fi eficientă în fertilizarea ovulelor, atunci bărbații nu ar mai fi esențiali pentru crearea unui copil, iar oameni precum cuplurile de lesbiene și-ar putea combina propriile gene, în întregime feminine, pentru a face un copil.