mPEG-COOH ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานด้านชีวเวชภัณฑ์และนโนเทคโนโลยี โดยเฉพาะในการดัดแปลงพื้นผิวของอนุภาคนาโนหรือโปรตีนเพื่อเพิ่มความคงตัวในกระแสเลือดและลดการถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกัน หมู่ COOH ที่ปลายสายโซ่ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับหมู่เอมีนของโปรตีนหรือเปปไทด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างสารประกอบที่ต้องการเจาะจงเป้าหมายในร่างกาย เช่น ยาเฉพาะที่หรือระบบส่งยาแบบมีเป้าหมาย นอกจากนี้ยังใช้ในวัสดุชีวภาพต่าง ๆ ที่ต้องการพื้นผิวที่ไม่ทำปฏิกิริยากับโปรตีนหรือเซลล์ เพื่อลดการจับตัวของสิ่งแปลกปลอม