Thất bại làm tổ liên tiếp (Recurrent implantation failure - RIF) được định nghĩa là thất bại làm tổ, hay không có thai lâm sàng sau thụ tinh ống nghiệm từ 3 lần liên tiếp trở lên hoặc thất bại sau chuyển 10 phôi. Thất bại làm tổ liên tiếp có thể do nhiều nguyên nhân như: mẹ lớn tuổi, vợ và chồng hút thuốc, bất thường tử cung như polyp buồng tử cung, u xơ tử cung hay dị dạng sinh dục, các yếu tố miễn dịch như có các cytokine hoặc kháng thể tự miễn, béo phì, viêm nhiễm niêm mạc tử cung, phác đồ thụ tinh ống nghiệm, …. Một trong những nguyên nhân quan trọng là rối loạn NST: chuyển đoạn NST, đảo đoạn, mất đoạn và thể khảm NST, những bất thường này thường gặp hơn ở những bệnh nhân có tiền sử thất bại làm tổ liên tiếp so với quẩn thể dân số. Năm 2012, De Sutter đã nghiên cứu trên 615 bệnh nhân có tiền sử thất bại làm tổ nhiều lần (3 lần) cho thấy tỷ lệ rối loạn NST của nhóm này cao hơn có ý nghĩa thống kê so với quần thể dân số (2,1% so với 0,6%) và thấp hơn so với các bệnh nhân thất bại làm tổ từ 4 lần trở lên, từ đó khuyến cáo nên làm NST đồ ở tất cả các cặp vợ chồng có tiền sử thất bại làm tổ liên tiếp 36.
Năm 2008, Blockeel và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu so sánh ngẫu nhiên có đối chứng nhằm kiểm nghiệm vai trò của sàng lọc di truyền trước chuyển phôi đối với các trường hợp thất bại làm tổ liên tiếp. Trong nghiên cứu, 139 bệnh nhân có tiền sử thất bại làm tổ nhiều lần được kích thích phóng
noãn, trong đó 72 bệnh nhân được sàng lọc di truyền trước chuyển phôi bằng kỹ thuật FISH, số bệnh nhân còn lại được chuyển phôi theo phương pháp sàng lọc hình thái cổ điển. Mặc dù số phôi cần chuyển ở nhóm nghiên cứu thấp hơn có ý nghĩa so với nhóm chứng (1,4 so với 2,1, p<0,05) nhưng không có sự khác biệt về tỷ lệ làm phôi làm tổ và tỷ lệ có thai lâm sàng giữa 2 nhóm (p>0,05) 37. Điều này có thể do cỡ mẫu chưa đủ lớn để thể hiện sự khác biệt rõ rệt, cũng có thể do hạn chế trong kỹ thuật sàng lọc di truyền FISH chỉ thực hiện trên giới hạn một số nhiễm săc thể (X, Y,13,16,18,21,22) trong khi rối loạn NST đã được chứng minh có thể xuất hiện với tần suất cao ở tất cả các cặp nhiễm săc thể, kỹ thuật sinh thiết phôi ngày 3 cũng ảnh hưởng đến chất lượng phôi.