Dibenzocyclooctyne-maleimide ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเคมีชีวภาพเชิงออร์โธกอนัล (bioorthogonal chemistry) สำหรับการเชื่อมต่อโมเลกุลชีวภาพแบบเฉพาะที่ (site-specific conjugation) การประยุกต์ใช้หลักคือการติดฉลากและปรับเปลี่ยนโปรตีน เพปไทด์ และแอนติบอดี โดยไม่รบกวนกระบวนการทางชีววิทยา กลุ่ม dibenzocyclooctyne (DBCO) ทำปฏิกิริยาเลือกสรรกับ azide ผ่านปฏิกิริยา click แบบไม่ใช้ทองแดง (copper-free) ทำให้เหมาะสมสำหรับการติดฉลากเซลล์ที่มีชีวิตซึ่งกังวลเรื่องพิษของทองแดง กลุ่ม maleimide ช่วยให้เกิดพันธะ thioether ที่แข็งแรงกับร่อง cysteine ทำให้สามารถเชื่อมต่ออย่างมั่นคงกับโมเลกุลที่มี thiol

สารนี้มักใช้ในระบบการส่งยา โดยเฉพาะในการพัฒนา antibody-drug conjugates (ADCs) ซึ่งการติดตั้งยาที่มีพิษต่อเซลล์กับแอนติบอดีเป้าหมายอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากนี้ยังใช้ในงานถ่ายภาพ เช่น การติดแท็กฟลูออเรสเซนต์สำหรับการติดตามเซลล์และการวินิจฉัย เนื่องจากมีจลนศาสตร์เร็วและความเลือกสรรสูง นอกจากนี้ยังสนับสนุนการสร้างเซ็นเซอร์ 기반 bioconjugate และวัสดุชีวภาพที่ถูกปรับแต่งฟังก์ชันในงานวิจัย