Thalidomide-NH-PEG1-NH2 hydrochloride ถูกนำมาใช้หลักในการพัฒนาการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย โดยเฉพาะในด้านการรักษามะเร็ง โครงสร้างของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมใน antibody-drug conjugates (ADCs) ซึ่งช่วยให้สามารถส่งยา cytotoxic ไปยังเซลล์มะเร็งได้อย่างแม่นยำ ในขณะที่ลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อสุขภาพ สารนี้ยังถูกสำรวจใน proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) ซึ่งช่วยในการย่อยสลายโปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินของโรค นอกจากนี้ ส่วน PEG ช่วยเพิ่มความละลายและความเสถียร ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในระบบการจัดรูปแบบและส่งยา การวิจัยยังคงสำรวจศักยภาพในการรักษาโรคอักเสบและโรคภูมิต้านตนเอง เนื่องจากคุณสมบัติ immunomodulatory ของมัน