Thalidomide-O-PEG4-NHS ester ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการพัฒนา PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยในวงการค้นคว้ายา มันทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบลิงก์หลักที่ช่วยให้สามารถย่อยสลายโปรตีนเฉพาะเจาะจงได้โดยการดึงดูด E3 ubiquitin ligases สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการวิจัยมะเร็ง โดยช่วยย่อยสลายโปรตีนมะเร็งที่ยากต่อการกำหนดเป้าหมายด้วยตัวยับยั้งแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการออกแบบโมเลกุลสองหน้าที่เพื่อศึกษาการโต้ตอบระหว่างโปรตีนและเส้นทางเซลล์ พื้นที่ PEG4 ช่วยเพิ่มความละลายน้ำและความเสถียร ในขณะที่กลุ่ม NHS ester ช่วยให้สามารถคอนจูเกตกับโมเลกุลที่มีกลุ่มอะมีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในชีววิทยาเคมีและการพัฒนายารักษา