Основная сложность для установления отцовства во время беременности – взятие биологического материала для исследования. На раннем сроке беременности, 9-12 недель, для исследования берется образец оболочки плода (биопсия хориона). Срок 14-20 недель оптимален для проведения установления отцовства, если это необходимо сделать до рождения ребёнка, т. к. именно в этот период возможно получение максимально точного результата. На этом сроке исследуется образец околоплодных вод и проба крови из пуповины. На более поздних сроках беременности в качестве материала для исследования берётся кровь из пуповины.Забор биоматериала плода происходит путем прокола шприцом брюшной полости и стенки матки матери, под контролем аппарата УЗИ, только в условиях стационара. В случае нормального протекания беременности вероятность осложнений после этой процедуры относительно невелика, не более 1%, в случае её проведения на сроке 14-20 недель. При малейшем подозрении на возможные осложнения беременности следует учесть, что проведение ДНК-экспертизы для установления отцовства можно отложить до рождения ребёнка, что намного упростит задачу взятия материала для исследования. Сложность забора материала плода не исключает возможности случайного взятия плацентарного биоматериала матери, вместо образца оболочки плода. В таком случае установление отцовства может дать ложноотрицательный результат. Для исключения подобной возможности, помимо образцов ДНК плода и потенциального отца, для проведения данной экспертизы необходим образец ДНК матери.