Von Behring fue originalmente un médico militar. Mientras se dedicaba al trabajo médico, participó en algunos trabajos de investigación y logró algunos resultados. Por ejemplo, entre 1883 y 1889 se descubrió que, aunque el yodoformo no puede matar las bacterias, puede neutralizar las toxinas liberadas por las bacterias. Los militares descubrieron que tenía talento para la investigación y lo transfirieron al departamento de investigación científica. En 1889, un famoso microbiólogo alemán llegó al Instituto Koch para estudiar microbiología e inmunología. Esto también le dio la oportunidad de entrar en contacto con algunos colegas destacados de la época, como los que propusieron la "teoría de las cadenas laterales". e inventó "606", Ehrlich, un científico médico de fama mundial, y Lovely, quien confirmó la difteria como el agente causante de la difteria en 1883 y trabajó mucho en la bacteriología de la difteria.
Cabe señalar que muchos de los trabajos de Bellin los completó junto con el microbiólogo japonés Kitasato Shibasaburo (1852 ~ 1931). En el Instituto Koch, Bellin conoció a Kitasato Shibasaburo. Este erudito japonés conoce bien la antigua medicina china. Él y Bellin discutieron y se hicieron amigos. Plantearon la hipótesis de que los gérmenes pueden producir toxinas que envenenan a humanos y animales, por lo que debe haber una antitoxina que pueda atacar a los virus. Se dice que la idea está inspirada en el antiguo principio chino de "combatir fuego con fuego". Por otro lado, Lister resolvió el problema de desinfección en ese momento y permitió que la operación se desarrollara sin problemas. Inspirado por los grandes logros de Lister, Behring intentó encontrar un "desinfectante" que hiciera inofensivas las toxinas bacterianas que invadían el cuerpo humano. Al mismo tiempo, los logros de Berg y Frange también tuvieron un profundo impacto en él. Prepararon una sustancia de "albúmina tóxica" a partir de un cultivo de bacterias de la difteria y la inyectaron en cobayas en cantidades adecuadas para protegerlos de la infección por difteria. Para probar esta hipótesis, utilizaron experimentos en los que se inyectó tétanos a animales para ver si sus cuerpos podían producir sustancias antitóxicas. Después de más de 300 experimentos, finalmente descubrieron que inyectar el suero de animales que habían sido infectados con tétanos en animales que acababan de ser infectados con tétanos podía prevenir la aparición del tétanos. Este hecho demostró con éxito que la antitoxina contra la toxina tetánica existe en el suero de los animales que han tolerado el tétanos, lo que puede neutralizar la toxina y hacerla ineficaz, lo que en medicina se denomina "inmunidad pasiva antitoxina". Por lo tanto, Beilein se convirtió en el fundador de la terapia con suero inmunológico.
Desde 65438 hasta 0880, Behring continuó utilizando el principio de combatir el veneno con veneno para eliminar la toxina de la difteria. La difteria es una bacteria Gram positiva con tinción desigual que invade la mucosa faríngea del cuerpo humano y se multiplica para formar colonias en el tejido superficial. Las exotoxinas producidas durante la reproducción tienen un fuerte efecto tóxico sobre las células, provocando inflamación, necrosis y exudación del tejido faríngeo. El material exudado, las células epiteliales necróticas y las bacterias se coagulan en la pseudomembrana de color blanco grisáceo que es característica de la enfermedad. Cuanto más grande es la pseudomembrana, más toxinas absorbe y más grave es la afección. La sangre humana tóxica produce lesiones tóxicas sistémicas (como miocarditis), mielinización de nervios periféricos, lesiones intersticiales renales y esteatosis hepática. Behring inyectó a conejillos de indias bacterias de la difteria para provocar que desarrollaran difteria y luego les inyectó medicamentos de diversa toxicidad para tratarlos. Como resultado, una gran cantidad de cobayas murieron y sólo dos sobrevivieron. Luego inyectó una dosis más alta de bacteria de la difteria que antes y no encontró reacciones anormales en los conejillos de indias. Inyectó la toxina diftérica altamente tóxica aislada de los bacilos de la difteria en dos conejillos de indias, pero no encontró anomalías.
No es difícil descubrir a partir de estos resultados experimentales que los dos conejillos de indias que son resistentes a la difteria producen una antitoxina que puede neutralizar la toxina, de modo que sus corazones ya no resultan dañados por la parálisis de la difteria. . Para demostrar que esta antitoxina diftérica estaba presente en el suero de animales resistentes a los bacilos diftéricos, Behring llevó a cabo una serie de experimentos. Seleccionó un conejillo de indias resistente a la difteria y un conejillo de indias que no era resistente a la difteria, les tomó una cierta cantidad de sangre y separó el suero respectivamente. Estos sueros se mezclaron con toxina diftérica y se inyectaron en otros dos conejillos de indias normales. Como resultado, uno sobrevivió y el otro murió.
Para obtener más suero que contenga antitoxina diftérica de animales, Behring realizó repetidos experimentos en muchos animales y finalmente encontró una gran cantidad de suero que contenía antitoxina en ovejas.
Aunque el suero de antitoxina tetánica no puede salvar a los pacientes con tétanos, ¿se puede utilizar el suero de antitoxina diftérica animal para tratar la difteria? Beilein no abandonó la idea. Él y Kitasato Shibasaburo realizaron un experimento y llegaron a una conclusión definitiva. Poco más de un año después de la publicación de su artículo, Geisling en Berlín utilizó suero antitoxina diftérica para salvar a un niño enfermo por primera vez en la Nochebuena de 1891. Según un informe de un hospital de Berlín, la tasa de mortalidad cayó del 48% al 13% y ha seguido disminuyendo desde entonces. Dado que en aquella época la difteria era la principal causa de muerte entre los niños, el logro único de la "terapia de suero" causó sensación en todo el mundo. Por lo tanto, Bellin y un médico francés recibieron el Premio de la Escuela de Medicina de Francia, y las investigaciones de Bellin y Kitasato Shibasaburo también hicieron contribuciones teóricas. A esta sustancia que se encuentra en el suero de animales inmunes se le dio el nombre de "antitoxina", lo que significa que cuando se inyecta en animales normales, estos adquieren inmunidad. Posteriormente, a partir de sus sugerencias, surgió el concepto más común de determinadas clases de anticuerpos.
En 1901, Behring ganó el primer Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus logros en la terapia con sueros antitoxinas, especialmente en la prevención y el tratamiento de la difteria y el tétanos con sueroterapia. En aquella época, las enfermedades infecciosas eran la mayor amenaza para la salud humana y no existían tratamientos eficaces. La sueroterapia supuso un gran estímulo para el tratamiento de enfermedades infecciosas en aquella época. Antes de la llegada de la quimioterapia y los antibióticos, los médicos esperaban durante mucho tiempo utilizar la sueroterapia para tratar otras enfermedades infecciosas. Esta también fue la razón por la que von Behring ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Aunque las calificaciones y la reputación de von Behring en ese momento eran inferiores a las de Koch y Ehrlich, era mejor que su maestro (Koch ganó el Premio Nobel en 1905 por su investigación sobre Mycobacterium tuberculosis) y su colega (Ehrlich ganó el Premio Nobel en 1908 por sus logros en inmunología) ganó anteriormente el Premio Nobel.
El tratamiento con suero de Behring y Kitasato Shibasaburo proporcionó una base importante para vencer las enfermedades infecciosas. Sin embargo, al principio el método para producir la antitoxina diftérica no era el ideal. No fue hasta que Ehrlich diseñó un método para medir cuantitativamente el contenido de antitoxina en el suero y resolvió el problema técnico de la producción en masa de antitoxina diftérica que la sueroterapia se convirtió en un medio universalmente eficaz para tratar la enfermedad.