mPEG-SH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในด้านการวิจัยทางชีววิทยาและนาโนเทคโนโลยี เนื่องจากคุณสมบัติในการจับกับพื้นผิวของอนุภาคนาโนและพื้นผิวของเซลล์ ทำให้สามารถปรับปรุงความเสถียรและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของเซ็นเซอร์ชีวภาพ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับโมเลกุลเป้าหมายในตัวอย่างทางชีวภาพ ในทางเภสัชกรรม mPEG-SH ถูกใช้ในการผลิตอนุภาคนาโนสำหรับการส่งส่งยา โดยช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายและลดการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อยา ทำให้ยาสามารถอยู่ในร่างกายได้นานขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการเคลือบพื้นผิวของอุปกรณ์ทางการแพทย์ เพื่อลดการเกาะติดของโปรตีนและเซลล์ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการอักเสบและการติดเชื้อหลังการผ่าตัด ในด้านการวิจัยทางชีวเคมี mPEG-SH ถูกใช้เป็นตัวเชื่อมโยงในการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของโมเลกุลเป้าหมาย ทำให้สามารถควบคุมการปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ได้อย่างแม่นยำมากขึ้น