Thalidomide-PEG4-NH2 hydrochloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการพัฒนา PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยในการค้นพบยา โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการกำหนดเป้าหมายโปรตีนเฉพาะเพื่อการย่อยสลายโดยระบบ ubiquitin-proteasome สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการวิจัยมะเร็ง โดยช่วยย่อยสลายโปรตีนก่อมะเร็งที่ยากต่อการกำหนดเป้าหมายด้วยตัวยับยั้งแบบดั้งเดิม ลิงก์ PEG4 ช่วยเพิ่มความละลายน้ำและความเสถียร ในขณะที่กลุ่มอะมิโนช่วยให้สามารถคอนจูเกตกับโมเลกุลอื่นๆ ทำให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบตัวแทนบำบัดที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาภูมิคุ้มกันวิทยาเพื่อปรับระดับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน เสนอศักยภาพในการรักษาโรคภูมิต้านทานตนเองและการอักเสบ