Năm 1960, khái niệm về kháng thể lưỡng đặc hiệu được đề xuất. Kháng thể lưỡng đặc hiệu, còn được gọi là kháng thể đơn dòng lưỡng đặc hiệu, là các kháng thể được tổng hợp nhân tạo bằng công nghệ kỹ thuật di truyền. Là một loại kháng thể nhân tạo được thiết kế, kháng thể lưỡng đặc hiệu thường thuộc phân lớp IgG và chứa một đoạn liên kết kháng nguyên nhắm mục tiêu vào tiểu đơn vị CD3. Kháng thể lưỡng đặc hiệu có hai vị trí liên kết kháng nguyên đặc hiệu có thể đồng thời liên kết và nhận diện hai kháng nguyên khác nhau, hoặc hai epitope khác nhau của một kháng nguyên. So với kháng thể đơn dòng, kháng thể lưỡng đặc hiệu có thêm một vị trí liên kết kháng nguyên đặc hiệu, do đó sở hữu tính đặc hiệu và khả năng nhắm mục tiêu mạnh hơn, có thể nhắm mục tiêu chính xác hơn vào các tế bào khối u và giảm độc tính ngoài mục tiêu. Kháng thể lưỡng đặc hiệu có thể đồng thời thực hiện nhiều chức năng sinh học, chẳng hạn như thu hút các tế bào miễn dịch, ngăn chặn các con đường truyền tín hiệu và trực tiếp tiêu diệt các tế bào khối u. Các kháng thể lưỡng đặc hiệu ban đầu chủ yếu được điều chế thông qua liên hợp hóa học hoặc dung hợp tế bào, nhưng phương pháp này có thể tiến triển chậm do sự kết hợp ngẫu nhiên và khó khăn trong việc phân lập sự kết hợp mục tiêu. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ kỹ thuật di truyền, nhiều nền tảng công nghệ mới đã được phát triển, chẳng hạn như các nút thắt trong lỗ (KIH), CrossMab, DVD Ig, v.v. Những nền tảng này giải quyết hiệu quả các vấn đề như sự không khớp giữa chuỗi nặng và chuỗi nhẹ, đồng thời cải thiện tính đồng nhất và hiệu suất của kháng thể lưỡng đặc hiệu.

Các phương pháp chính để sản xuất kháng thể lưỡng đặc hiệu bao gồm ghép nối hóa học, tế bào lai bốn nguồn và điều chế kháng thể bằng kỹ thuật di truyền. Trong đó, phương pháp ghép nối hóa học ghép hai IgG nguyên vẹn hoặc hai mảnh kháng thể F(ab')2 thành kháng thể lưỡng đặc hiệu bằng cách sử dụng các chất ghép nối hóa học như phthalimide và axit dithioacylbenzoic. Phương pháp này đơn giản và dễ thực hiện, nhưng có thể làm hỏng vị trí liên kết kháng nguyên, làm giảm hoạt tính của kháng thể, và bản thân chất ghép nối cũng có một mức độ gây ung thư nhất định. Phương pháp tế bào lai bốn nguồn dựa trên sự hợp nhất các tế bào soma từ hai dòng tế bào lai khác nhau để biểu hiện IgG chuột tương ứng. Thông qua công nghệ kỹ thuật di truyền, kháng thể có thể được biến đổi gen để tạo thành kháng thể lưỡng đặc hiệu. Hai kháng thể đơn dòng khác nhau được tạo ra, và các mảnh Fab hoặc vùng biến đổi chuỗi nặng và chuỗi nhẹ của hai kháng thể được cắt riêng biệt. Thông qua phản ứng liên kết chéo hoặc công nghệ tái tổ hợp chuỗi, hai mảnh được kết hợp để tạo thành kháng thể lưỡng đặc hiệu. Mặc dù độ phức tạp của công nghệ kỹ thuật di truyền tương đối cao, nhưng hiện nay đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất kháng thể lưỡng đặc hiệu nhằm điều chỉnh cấu trúc và chức năng của kháng thể. Khi thiết kế kháng thể lưỡng đặc hiệu, nguyên tắc phản ứng chéo của kháng thể có thể được sử dụng, nhưng phản ứng chéo này có thể gây ra các phản ứng không đặc hiệu, vì vậy cần phải cân nhắc kỹ lưỡng trong ứng dụng thực tiễn của thiết kế kháng thể lưỡng đặc hiệu, chẳng hạn như liệu pháp kháng thể lưỡng đặc hiệu.

Tinh chế kháng thể lưỡng đặc hiệu là quá trình phân lập và tinh chế các kháng thể mục tiêu có độ tinh khiết cao. Hai phương pháp, ly tâm và lọc sâu, được sử dụng để loại bỏ một số tạp chất hòa tan. Kháng thể lưỡng đặc hiệu mục tiêu ban đầu được thu giữ bằng sắc ký ái lực. Đối với các kháng thể lưỡng đặc hiệu giống IgG, sắc ký ái lực protein A được sử dụng, trong khi đối với các kháng thể lưỡng đặc hiệu không giống IgG, sắc ký ái lực dựa trên chuỗi nhẹ có thể được sử dụng. Sau đó, kháng thể được ủ trong điều kiện pH thấp trong một khoảng thời gian nhất định, làm phá vỡ cấu trúc protein trên bề mặt lớp vỏ virus, do đó làm mất khả năng lây nhiễm tế bào. Quá trình lọc sâu trung gian được thực hiện để loại bỏ thêm các tạp chất như protein tế bào chủ (HCP). Độ tinh khiết của kháng thể được cải thiện thông qua các phương pháp như sắc ký trao đổi ion, và bất kỳ virus còn sót lại nào cũng được loại bỏ thông qua kỹ thuật lọc nano hoặc siêu lọc. Cuối cùng, mẫu được cô đặc và thay thế bằng dung dịch đệm có công thức phù hợp.