近年来，随着围生儿死亡率和出生缺陷率的逐渐降低，产前诊断逐渐成为产科的重要组成部分。目前，临床上胎儿先天性缺陷或遗传性疾病的诊断主要通过侵入性手段进行，如绒毛取样、羊膜腔或脐静脉穿刺，但这些侵入性产前诊断技术都有造成妊娠妇女流产的风险。因此，近年来非侵入性产前诊断技术的研究备受关注。

大量研究表明，胎儿细胞和胎儿游离DNA存在于母体外周血中，从而使利用母体外周血获取胎儿遗传物质进行非侵入性产前诊断成为可能。然而，胎儿细胞在母体外周血中含量极少，其有核红细胞占母体外周血中有核细胞的1/105～1/109，而且胎儿细胞在产后几年内长期存在于母体血液中，因此，如何富集如此微量的胎儿细胞是非侵入性产前诊断技术面临的瓶颈。目前的富集技术比较复杂，且成本较高，仍不能广泛应用于临床。1997年，Lo等首先在男性胎儿的妊娠母体血浆和血清中发现了胎儿Y染色体特异DNA序列，10 μL血浆或血清中胎儿DNA的检出率高达70%～80%。然后该研究组通过实时定量聚合酶链反应（PCR） 技术检测到胎儿DNA浓度占母体血循环总DNA的3.4%～6.2%，随妊娠时间的增加而增加，并提示从妊娠7周开始就可以在母体外周血中检测到胎儿DNA。与胎儿细胞相比，胎儿DNA在产后2 h内消失。近年来，该研究组又提出了一种检测母体血液中胎儿DNA的高效新方法———微流体数字PCR技术，相对于传统方法更精确，偏差更小。胎儿DNA已经成为从母体血液中获取胎儿遗传物质进行非侵入性产前诊断的重要来源，为了在大量母体DNA背景下明确分离出胎儿DNA，研究者最开始着眼于母体DNA缺乏的胎儿特异核苷酸序列的检测，例如男性胎儿Y染色体上特异核苷酸序列。根据胎儿DNA进行性别和RhD血型鉴定在欧美国家已属于常规临床诊断，对单基因遗传病和非整倍染色体的诊断也在快速发展中。