1992 年，Sykes 等[7]报道了基于样品稀释和泊松分布数据处理的巢式PCR 定量技术，并提出了数字PCR 的构想．1997 年，Kalinina 等使用玻璃毛细管进行了微升(滋l)级的PCR 反应，通过荧光探针收集到基因组DNA 的单分子信号，进而发展了单分子定量技术．1999 年, Vogelstein 和Kinzler基于以上报道采用96 孔板系统发展了微升级的PCR 扩增方法，用于结肠癌的致癌突变基因ras 的定量分析．

    随之， Dressman 等发明了一种BEAMing 方法(珠子、乳剂、扩增与磁力)：将链霉亲和素与磁珠共价结合，磁珠外包裹一层生物素的PCR 引物，进行扩增反应．反乳化作用后，使用流式细胞仪通过磁珠分析等位基因变异．尽管步骤较多，该技术仍不失为广泛应用于实验室定量DNA 的理想方法，可以用来检测和定量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)或突变等核酸序列变异及含有变异等位基因的磁珠能够被流体分离排序，因而可应用于样品测序等序列分析。

    尽管dPCR 技术具备广阔应用前景，但由于96 孔或384 孔平板加样的复杂操作为精确测量带来了困难，也难以解决高通量测量问题．微流体的出现和纳升(nl)反应仪器的开发克服了这些技术的瓶颈．在2003 年，Liu 等[12]使用微流体的概念，在微流体芯片上进行了400 个独立的3nl PCR 反应．2008 年，嵌入式芯片的PCR 反应次数达到了9 180 个6nl 的PCR 平行反应．

    例如，Fluidigm 公司的Biomark 系统，此系统微流体dPCR芯片由12个独立的微流体面板(panel)和相应进样孔组成.每个面板含有765 个6nl 的独立反应室(partition)．4.6 ul 反应液通过进样孔进入后被分配到765 个反应室进行独立扩增．该技术在日趋完善的同时，单次的反应数和检测精度成为此项技术研究的重点．最近，Heyries 等报道了一个百万级的微流体dPCR 装置，成为了dPCR 技术的又一重大突破．该装置通过表面张力以达到样品分布和疏水控制，提高了单分子DNA 扩增的保真性，每皮升(pl)进行100 万个反应，达到每平方厘米(cm2) 44万个反应．这种装置可实现每10 万个野生型序列中低于一个变异拷贝的检测．