ใช้ในกระบวนการไบโอคอนจูเกชันเพื่อติดฉลากไบโอโมเลกุล เช่น โปรตีน แอนติบอดี และกรดนิวคลีอิก เอสเตอร์นี้ทำปฏิกิริยากับหมู่แอมีนปฐมภูมิเพื่อก่อตัวพันธะอะไมด์ที่เสถียร ทำให้สามารถติดบิโอตินกับโมเลกุลเป้าหมายได้ หลังจากบิโอตินิเลตแล้ว โมเลกุลเหล่านี้สามารถตรวจจับหรือดักจับได้โดยใช้ระบบสเตรปตาวิดินหรืออะวิดิน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคนิค ELISA, Western blotting, อิมมูโนฮิสโตเคมี และ flow cytometry กลุ่ม 4-ไนโตรฟีนิลช่วยเพิ่มความตอบสนองทางเคมีและทำหน้าที่เป็นกลุ่มออกที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการติดฉลาก นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาเซ็นเซอร์ชีวภาพและการทดสอบวินิจฉัยที่ใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาบิโอติน-สเตรปตาวิดินที่มีความสัมพันธ์สูงเพื่อการขยายสัญญาณและการตรวจจับ