診斷方法中的改進步驟屬於可授予專利的主題。

In Illumina, Inc. 訴 Ariosa Diagnostics, Inc.[2019-1419]（2020 年 3 月 17 日），聯邦巡迴法院推翻了地區法院的裁定，即美國專利號 9,580,751 和 9,738,931 的權利要求因指向不符合資格的自然現象而違反 35 USC § 101 的無效規定。

Illumina公司相關的美國專利6,258,540，聲稱擁有檢測孕婦血漿和血清中少量父系遺傳的遊離胎兒DNA的方法，該專利於2015年被認定違反美國法典第35條第101款，理由是其針對的是「自然存在的物質」。 即母體血液中存在著遊離胎兒DNA此自然現象。目前爭議的第751號和第931號專利正是基於一項「令人驚訝」的發現：循環中的細胞外胎兒DNA大部分長度較小，約為500個鹼基對或更小。這意味著可以透過分離小於約500個鹼基對的細胞外DNA片段來擴增胎兒DNA。

聯邦巡迴法院指出，這並非診斷發明或治療發明，而是一種製備方法發明，並適用兩步驟法。 艾麗斯/梅奧 測試。在第一步中，聯邦巡迴法院表示，第751號和第931號專利的發明者發現了一種自然現象，這一點並無爭議。但在第一步… Alice/梅奧 測試表明，「僅僅識別出權利要求所依據的不符合專利資格的概念是不夠的；我們必須確定該不符合專利資格的概念是否是權利要求『所指向的』。」在註意到雙方難以確定所涉自然現象後，聯邦巡迴法院確定了該自然現象：遊離胎兒DNA往往比母親血液中的遊離母體DNA短。

針對權利要求是否「指向」該自然現象這一關鍵問題，聯邦巡迴法院最終認定權利要求是指向該自然現象的。 不會 針對的是自然現象，而不是利用這種自然現象的可獲得專利的方法。

聯邦巡迴法院解釋說，本案的權利要求涉及製備富含胎兒DNA的遊離DNA片段的方法。這些方法包括特定的製程步驟——區分大小並選擇性地去除大於特定大小閾值的DNA片段——以提高樣本中胎兒DNA相對於母體DNA的相對含量。這些製程步驟改變了混合物的組成，從而得到一種與母體血液中天然存在的DNA片段不同的DNA片段。因此，此方法不僅僅是觀察到胎兒DNA比母體DNA短或檢測到這種現象。

羅氏堅稱，本案的索賠並不比本案中的索賠更具資格。 阿里奧薩但聯邦巡迴法院對此持不同意見，指出在 阿里奧薩相關獨立權利要求涉及「檢測父系遺傳核酸」的方法或「進行產前診斷」的方法，並且權利要求中唯一的操作步驟是「擴增」（即 進一步製備遊離胎兒DNA，然後「檢測[它]」、「對其進行測試」或「對其進行核酸分析以檢測[它]」。這些聲明不符合資格，因為，就像本案中存在爭議的無效診斷聲明一樣。 梅奧, 雅典娜以及 克利夫蘭診所他們的任務是探測一種自然現象。

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本案例表明，對於 101 分析而言，如何對發明進行表徵至關重要。