DSPE-PEG-Mal ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านเวชศาสตร์นาโนและเทคโนโลยีชีวภาพ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปรับปรุงการละลายและความเสถียรของอนุภาคนาโน โดยเฉพาะในการพัฒนาระบบนำส่งยาแบบมุ่งเป้า กลุ่ม马来酰亚胺 (Mal) ในโครงสร้างทำให้สามารถเชื่อมต่อกับโมเลกุลชีวภาพเช่น แอนติบอดีหรือเปปไทด์ได้อย่างเฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจับกับเซลล์เป้าหมาย นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสร้างไลโปโซมและไมเซลล์สำหรับการนำส่งยารักษาโรคมะเร็งและโรคอื่นๆ รวมถึงการประยุกต์ใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์และการวินิจฉัยโรค