Gaston在制备血清过程中经常需要测定血清中的抗毒素含量。当时普遍采用的办法是德国科学家保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）发明的动物活体效价评价方法，即将毒素和马匹免疫后的相应血清以不同比例给豚鼠或小鼠注射，通过观察动物死亡多少来进行血清抗毒含量的标定。在实际的操作过程中，毒素和马匹免疫后的相应血清以一定比例混合后会产生絮凝，这种现象早在1909年就有过报道，但人们并不清楚絮凝产生的具体机制，其本质其实是抗原抗体复合物的形成过程。Gaston发现絮凝现象的明显程度与毒素和血清中抗毒素的含量（或抗毒能力）呈正相关，而且两者含量越高絮凝发生的越快，进而明确提出：絮凝首先出现在血清和毒素被完全中和的混合物中。这一发现也意味着，可以在体外用已知含量的毒素去滴定相应血清，并以此来定量抗毒素的含量，而无需借助繁杂耗时的动物实验来进行标定。1922年，Gaston公开发表了题为“白喉毒素和抗毒素的中性混合物”的论文。这篇文章为Gaston赢得了国际声誉，并在后来成为了体外定量抗毒素的重要基础，随后进一步拓展到体外抗体滴度检测、体外过敏以及免疫诊断和蛋白功能活性研究等多个方面。回顾Gaston的上述发现，不能看出这些主要得益于其在实际工作中对于“毒素和血清比例——絮凝——动物实验所得血清效价和抗毒能力”三方面的记录以及对三者之间相关性的思考。Gaston的另一项重要贡献是类毒素的发现。这其实源于其研究絮凝反应过程中为避免污染而做的各种尝试。当时的白喉和破伤风毒素主要来自于不同温度条件下的肉汤培养基。为了避免污染，提高实验结果的可靠性，1923年Gaston再次凭借其在兽医学院学习时少量甲醛即可确保牛奶不变质的启发，开始向肉汤培养物中加入甲醛。随后，他发现39度条件下被甲醛处理一个月的肉汤中获得的白喉毒素的毒性降低了，但仍然可以和相应血清中抗体形成絮凝产物，这也就意味着由此获得的毒素并没有失去抗体结合能力。在进一步的研究中，Gaston将甲醛和加热温度优化结合，完全消除了毒素的毒性，但仍保留了毒素与血清中抗体的结合能力，而且所得的无毒毒素同样可以在动物体内诱导产生抗毒素，类毒素由此诞生了！甲醛在适当加热条件下的毒素灭活机制是甲醛通过化学反应使毒素蛋白侧链基团之间发生交联并由此封闭或改变原有毒素蛋白的毒性位点，但并不显著影响毒素蛋白其他结构，包括可诱导产生相应抗体的表位。其实，在Gaston之前，已有众多科研人员进行了各种尝试想减弱或消除白喉毒素和破伤风毒素的毒性，包括加碘、三氯化碘或含有甲醛的水溶液即福尔马林等，但并不成功或实用。为此，有人提出通过注射毒素与抗毒素的混合物来一定程度削弱毒素带来的系列副反应和致病性。而Gaston的上述重大发现意味着向人体直接注射类毒素即可避免副反应和致病性，而且仍保留其诱导产生抗毒素的能力，即抗原性。1923年12月，Gaston在Academie des Sciences上发表了题为“关于白喉毒素的絮凝能力和免疫特性”的论文，并指出“给动物注射白喉类毒素本身只发现局部短暂的发红，没有其他副反应。”这为毒素向疫苗的跨越扫平了障碍。在此后的数年时间里，Gaston将上述类毒素制备方法拓展到包括破伤风在内的各种细菌毒素、植物毒素、动物毒素和病毒中，并证明了类毒素免疫获得抗毒素的方法是普遍适用的，这进一步巩固了其在免疫和疫苗领域的地位。其中值得一提的是，Gaston在1924年证明他所发明的方法在蛇毒灭活方面比单纯热处理或其他化学灭活方法更可靠。随后这种灭活的蛇毒被用于抗蛇毒血清的生产，Gaston将其称之为“anavenom”。时至今日，很多上市的灭活疫苗仍在借鉴Gaston的方法进行病原微生物的灭活和毒力消除处理。值得注意的是，1908年因抗体产生理论和活体动物抗体效价定量研究而获得诺贝尔生理学或医学奖的德国科学家保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）也曾提出类毒素（toxoid）概念，并认为toxoid已丧失诱导产生抗毒素的能力，即不具备免疫原性。而Gaston采用一种可广泛应用于商业化生产的模式制备出了类毒素（anatoxine），而且明确表明其兼具免疫原性和抗毒素结合能力。
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