DSPE-PEG-Mal ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านเวชศาสตร์นาโนและเทคโนโลยีชีวภาพ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปรับปรุงการละลาย ความเสถียร และการมุ่งเป้าของยารักษา โดยเฉพาะในการพัฒนาระบบนำส่งยาแบบมุ่งเป้า กลุ่มมาลีอิไมด์ (Mal) ในโครงสร้างทำให้สามารถเชื่อมต่อกับโมเลกุลชีวภาพ เช่น แอนติบอดีหรือเปปไทด์ ได้อย่างเฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจับกับเซลล์เป้าหมาย นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสร้างไลโปโซม ไมเซลล์ และอนุภาคนาโนสำหรับการนำส่งยารักษาโรคมะเร็งและโรคอื่นๆ รวมถึงการประยุกต์ใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์ การวินิจฉัยโรค การพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยขั้นสูง การสร้างสารเคลือบที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับอุปกรณ์การแพทย์เพื่อลดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และการบำบัดยีนโดยช่วยในการนำส่งวัสดุทางพันธุกรรมไปยังเซลล์เฉพาะ