MS-PEG3-THP ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในด้านการเชื่อมต่อทางชีวเคมี (bioconjugation) และการส่งยา (drug delivery) การประยุกต์ใช้หลักคือการทำหน้าที่เป็นโมเลกุลตัวเชื่อม (linker) เพื่อเชื่อมต่อชีวโมเลกุลต่าง ๆ เช่น เปปไทด์ โปรตีน หรือยา กับกลุ่มฟังก์ชันอื่น ๆ หรือพื้นผิว กลุ่ม THP (tetrahydropyran) ทำหน้าที่เป็นส่วนป้องกัน (protective moiety) ซึ่งสามารถถูกกำจัดออกได้ง่ายภายใต้สภาวะกรดอ่อน (mild acidic conditions) ช่วยให้สามารถควบคุมการปล่อยหรือกระตุ้นโมเลกุลที่ติดตั้งได้ ตัวคั่น PEG (polyethylene glycol) ช่วยเพิ่มความละลาย ลดภูมิคุ้มกัน (immunogenicity) และปรับปรุงความเสถียรของสารประกอบที่เชื่อมต่อ ทำให้ MS-PEG3-THP มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนาการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย (targeted therapies) สารคอนจูเกตยาต้านแอนติบอดี (antibody-drug conjugates) และสูตรเภสัชภัณฑ์ขั้นสูงอื่น ๆ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเคมีชีวภาพเพื่อปรับเปลี่ยนชีวโมเลกุลและศึกษาการโต้ตอบหรือหน้าที่ของ它们ในระบบชีววิทยา

นอกจากนี้ MS-PEG3-THP ยังสามารถนำไปใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของอนุภาคนาโนเพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพในการส่งยา