1975年Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交瘤细胞既可产生抗体，又可无性繁殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度精确的新纪元。
免疫细胞化学的 技术关键之一是制备特异性强、亲合力大、滴度高的特异性抗体，由于每种抗原都有几个抗原决定簇，用它免疫动物将产生对各个决定簇的抗体，即多克隆抗体。单克隆抗体则是由一个产生抗体的细胞与一个骨髓瘤细胞融合而形成的杂交廇细胞经无性繁殖而来的细胞群所产生的，所以它的免疫球蛋白属同一类型，质地纯一，而且它是针对某一抗原决定簇的，因此特异性强，亲合性也一致。
表 单克隆抗体（McAb）和常规免疫血清抗体的特性比较
项目 常规免疫血清抗体 McAb
抗体产生细胞 多克隆性 单克隆性
抗体的结合力 特异性识别多种抗原决定簇 特异性识别单一抗原决定簇
免疫球蛋白类别及亚类 不均一性，质地混杂 同一类属，质地纯一
特异性与亲合力 批与批之间不同 特异性高，抗体均一
有效抗体含量 0.01～0.1mg/ml（小鼠腹水） 0.5～5.0mg/ml(小鼠腹水)
0.5～10.0μg/ml（培养物上清液）
用于常规免疫学实验 可用 单抗组合应用
抗原抗体形成格子结构（沉淀反应） 容易形成 一般难形成
抗原抗体反应 抗体混杂，形成2分子反应困难，不可逆 可形成2分子反应，可逆
单克隆抗体（monoclonal antibody . McAb）技术在免疫学范畴内已经属于常规技术，在其他生命学科，如细胞生物学、遗传学、微生物学、生物化学、肿瘤学等领域内的应用也愈来愈广泛，目前这种应用已不局限在科学研究的范围内，单克隆抗体所引起的诊断学领域内的革命，在临床治疗学上的意义和其他经济领域内所产生的作用，也将愈来愈显著。
McAb技术的发明者G.Kohler和C.Milstein，1975年8月第一次报道了这项新技术，随后又不断加以推广，逐步改进和完善，他们因此而获得了1984年度诺贝尔医学奖。
B淋巴细胞在抗原的刺激下，能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。B细胞的这种能力和量是有限的，不可能持续分化增殖下去，因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，再进一步克隆化，这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力，又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力，将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。这种技术即称为单克隆抗体技术。
制备单克隆抗体的方法是用缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷酸酶的瘤细胞变异株与脾脏的B细胞融合。采用HAT选择性培养基（培养基中加次黄嘌呤HyPoxanthine H，氨基喋呤Aminoopterin A及胸腺嘧啶核苷Thymidine T），在这种选择性培养基中，由于变异的瘤细胞不具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷激酶，所以不能利用培养基中的次黄嘌呤或胸腺嘧啶核苷而合成DNA。而只能利用谷酰胺与尿核苷酸单磷酸合成DNA，这一途径又被氨基喋呤所阻断，所以未融合的瘤细胞不可避免也要死亡。融合的杂交瘤细胞由于脾淋巴细胞具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，可以通过次黄嘌呤合成DNA，克服氨基喋呤的阻断，因此杂交瘤细胞大量繁殖而被筛选出来。B淋巴细胞在一般培养基中不能长期生长，一般于二周内均死亡。
单克隆抗体与常规抗体相比有如下优点：①单一特异性，与一个抗原决定簇反应；② 可重复性，能够提供完全一样的抗体制剂；③一经制出，可无限量地供应；④生产单克隆抗体，不一定需要纯的抗原；⑤能查出混合物中存在的用常规方法查不出的少量成分。
表 单克隆抗体与常规抗血清的性质比较
性 质 常规血清抗体 单克隆抗体
抗体含量 少 μg/ml 多 mg/ml
无关的Ig 多 少或几乎无
其它血清蛋白 有 少，培养物上清常有10％胎牛血清
Ag-Ab结合 免疫原的全部成分的全部抗原决定簇 免疫原中的一种成分的一个抗原决定簇
特异性亲和力的重复性 不同批号间有变化 无变化
与其它抗原的交叉反应 与带有共同抗原决定簇的抗原有部分交叉 一般无。结合到共同决定簇则是完全的
免疫球蛋白的种类与亚类 完全是混合的 只是一种或几种
免疫球蛋白的物理性质 典型光谱 抗体的单一性质
如果一个单一的B淋巴细胞既能分泌所需要的特异性抗体，又能体外进行不断增殖，就可进行规模化的McAb生产。然而现阶段这种可能性还不具备，所以人们必须考虑怎样去通过改变B淋巴细胞的遗传特性而建立一个能永久生长，并能分泌McAb的细胞系。
这一目标可以通过两条途径达到：
1、病毒转化
通过对脾脏B淋巴细胞进行某一特异性免疫，继而进行理化因素诱变或通过病毒转化，以致形成永久生长的细胞系。这种方法在制备人源McAb比较有用，如人的B淋巴细胞系可以通过EB病毒进行转化。
2、细胞杂交
通过对免疫动物B细胞和某一个永久细胞系进行融合，杂交后代称之为杂交瘤（Hgbridoma）。杂交瘤细胞可以将分泌特异性抗体B细胞的遗传特性和骨髓瘤细胞系体外增殖的遗传特性合二为一，这就是McAb技术的基础。
McAb技术的特点
1、高度特异性。
McAb只识别并结合特定的抗原决定簇（Epitop），因此它对抗原的反应具有高度的选择性和专业性，即特异性。
2、高度稳定性。
杂交瘤生长和分泌单一抗体的特性能得到永久地保持，与它的遗传稳定性是分不开的，当然变异也是存在的，突变率通常与参加融合的骨髓瘤细胞系的种类有关，为克服变异的产生，常可通过亚克隆筛选法加以控制。
3、高抗体活性。
与多克隆抗体相比，McAb可以工业化大量生产，利用诱生腹水产生的McAb，显著高于任何一种多克隆抗血清的抗体效价，至少高出4倍。
4、不可知性
McAb的很多生物活性是不可预知的，对一个已知的抗原可能会产生许多不同的McAb，如抗不同的Epitop，就具有不同的亲和性，具有不同的抗体类型和亚型、不同的补体结合特性和亲细胞性等。
5、过于单一性，多克隆抗血清象一个调好的鸡尾酒，各种类型的有效抗体混合在一起。由于这众多的抗体的产生，对同一抗体来说就会导致抗体结合的多样性。比较起来，McAb相对于多抗就显得太专一了。在某些应用当中，常需要多种McAb配合使用才能达到目的。但专一性的优点是特异识别能力强，对抗原鉴别和特异标记物的临床诊断有重要的应用价值。
McAb技术的实践意义在于首先体现在临床诊断学领域内的应用，它替代和补偿了那些由于特异性不够而不能满足需要的抗血清。因为很多疾病的被检物往往是某一个非常特异的抗原决定簇，所以只有高特异性的McAb才能很好地满足这种要求。如抗肿瘤标记物、抗激素和抗细胞表面分化抗原等。McAb试剂盒可以将一些肿瘤及白血病细胞的分型划分得更细更明确，有利于鉴别细胞分化类型，成熟程度。用同位素标记的抗肿瘤标记物McAb技术可用来进行放射追踪、定位。病毒和细菌性疾病免疫学诊断也可以通McAb技术进行方法学上的改进。
McAb技术最有前途的应用是肿瘤靶向生物治疗的作用，所谓的“生物导弹”治疗肿瘤可以通过两个途径发挥作用，一是McAb自身可以起到对肿瘤细胞毒作用，如美国Genetech公司最新推出的抗癌新药“Herceptin”，实质上就是一个基因重组的人源化抗乳腺肿瘤标记物的McAb。二是利用McAb与肿瘤标记物的特异性结合的特性，对肿瘤细胞发挥作用的是偶联在McAb上的细胞毒素或同位素。McAb用于治疗肿瘤还有待进一步研究。如一些肿瘤缺少很特异的标记物，一些原发瘤标志物会发生改变以及如何解决McAb人源化的问题等。这将取决于基因工程抗体的研究进展和应用效果。
McAb技术一个应用价值是对一些生物大分子的分离纯化，特别是一些常规方法难以纯化的生物制品，如基因工程人α干扰素，利用McAb亲和层析可以取得非常好的效果。
杂交瘤技术包括免疫动物、细胞融合、筛选杂交瘤细胞、克隆化培养、单克隆抗体的制备与鉴定等步骤，其关键技术是细胞融合技术。
该项技术就是在聚乙二醇(PEG)的促融合作用下，将预先用抗原免疫的BALB/c小鼠的脾细胞(主要为能分泌预定抗体的B淋巴细胞)与具有无限繁殖能力的鼠骨髓瘤细胞融合成为杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞获得了双亲本细胞的特性，既有分泌预定抗体的能力，又可获得永生化，呈现无限繁殖能力。然而在细胞融合中，还可能存在B细胞与B细胞、骨髓瘤细胞相互融合的融合细胞及未融合的两个亲本细胞。在这些细胞中，自身融合的和未融合的脾脏B细胞在体外培养10天左右会自然死亡，而未融合或自身融合的骨髓瘤细胞以及与B细胞融合的杂交瘤细胞均可继续生长繁殖，但前者生长速度快，往往会抑制杂交瘤细胞生长，故必须在HAT选择培养基中进行选择培养。
在HAT培养系中，主要是添加了氨基喋呤用以阻断未融合的及自身融合的HGRPTase缺陷的骨髓瘤细胞，使之无法利用补充的次黄嘌呤和胸腺嘌呤核苷经旁路合成DNA，而导致死亡，唯有骨髓瘤与脾细胞中的B细胞融合的杂交瘤细胞不会受到影响。尽管氨基喋呤阻断了嘌呤和嘧定的内源性生物合成，但杂交瘤细胞仍可从B细胞中获得HGRPTase的遗传特性，经旁路利用HAT中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶来合成DNA，使杂交瘤细胞得以繁殖生存。
单克隆抗体的生产既可采用动物体作为生物反应器进行生产，又可采用人工生物反应器培养杂交瘤细胞进行生产，前者可通过诱发实体瘤及腹水瘤，从腹水中提取，也可采用牛淋巴液体外循环的中空纤维培养杂交瘤细胞法，从培养液中提取McAb，后者是采用体外大量培养杂交瘤细胞，从富含McAb的培养上清中提取，常采用旋转培养法，中空纤维培养法，悬浮搅拌培养法等。
