Biotin-PEG3-NHS ester ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการเชื่อมต่อทางชีวภาพและการติดฉลากเนื่องจากความสามารถในการเชื่อมโยงไบโอตินกับโมเลกุลชีวภาพต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการเตรียมโปรบที่ถูกไบโอตินิเลตสำหรับใช้ในอิมมูโนแอสเซย์ เช่น ELISA ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจจับโมเลกุลเป้าหมายด้วยความจำเพาะและความไวสูง กลุ่มเอสเทอร์ NHS ช่วยอำนวยความสะดวกในการติดยึดแบบโคเวเลนต์กับอะมีนปฐมภูมิในโปรตีน เพปไทด์ หรือแอนติบอดี ในขณะที่ตัวคั่น PEG เพิ่มความละลายและลดการขัดขวางเชิง steric สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในโครมาโทกราฟีแบบแอฟฟินิตี ซึ่งโมเลกุลที่ถูกไบโอตินิเลตสามารถถูกจับโดยพื้นผิวที่เคลือบสเตรปตาวิดินสำหรับการทำให้บริสุทธิ์หรือการวิเคราะห์ นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยและตัวเรนจ์วิจัย ช่วยในการศึกษาการโต้ตอบของโปรตีน กระบวนการเซลล์ และเส้นทางโมเลกุล