Biotin-PEG6-Thalidomide ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะในด้านชีววิทยาโมเลกุลและเคมีบำบัด เนื่องจากมีคุณสมบัติที่สามารถเชื่อมโยงกับโปรตีนเป้าหมายได้อย่างจำเพาะ จึงมักใช้ในการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในเทคนิคการดึงดูดและแยกโปรตีน (pull-down assays) เพื่อวิเคราะห์หน้าที่และโครงสร้างของโปรตีน รวมถึงการพัฒนายาใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบ ubiquitin-proteasome ซึ่งเป็นกลไกสำคัญในการควบคุมการสลายโปรตีนภายในเซลล์