動物脾臟有上百萬種不同的 B 淋巴細胞系,選擇性表達出不同基因的 B 淋巴細胞合成不同的抗體。當機體受抗原刺激時,抗原分子上的許多決定簇分別激活各個表達不同基因的 B 細胞。被激活的 B 細胞分裂增殖形成效應B 細胞(漿細胞)和記憶 B 細胞,大量的漿細胞克隆合成和分泌大量的抗體分子分布到血液、體液中。如果能選出一個制造一種專一抗體的漿細胞進行培養,就可得到由單細胞經分裂增殖而形成的細胞群,即單克隆。單克隆細胞將合成針對一種抗原決定簇的抗體,稱為單克隆抗體。
1975年,分子生物學家 G.J.F.克勒和 C.米爾斯坦在自然雜交技術的基礎上創建了雜交瘤技術,他們把可在體外培養和大量增殖的小鼠骨髓瘤細胞與經抗原免疫后的純系小鼠的脾細胞融合,成為雜交細胞系,既具有瘤細胞易于在體外無限增殖的特性,又具有抗體形成細胞的合成和分泌特異性抗體的特點。
將這種雜交瘤做單個細胞培養,可形成單細胞系,即單克隆。利用培養或小鼠腹腔接種的方法,便能得到大量的、高濃度的、非常均一的抗體,其結構、氨基酸順序、特異性等都是一致的,而且在培養過程中只要沒有變異,不同時間所分泌的抗體都能保持同樣的結構與機能。這種單克隆抗體是用其他方法所不能得到的。