Sulfo-Cyanine 3 NHS ใช้กันอย่างแพร่หลายในการ bioconjugation สำหรับการติดฉลากโมเลกุลชีวภาพ เช่น โปรตีน เพปไทด์ และแอนติบอดี การประยุกต์ใช้หลักอยู่ในด้านการตรวจจับและการถ่ายภาพด้วยฟลูออเรสเซนส์ เนื่องจากมีการดูดกลืนและการปล่อยแสงที่แข็งแกร่งในช่วงที่มองเห็นได้ ทำให้เหมาะสำหรับกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนส์, flow cytometry, และ immunoassays กลุ่ม NHS ester ตอบสนองอย่างมีประสิทธิภาพกับ primary amines บนโมเลกุลชีวภาพในสภาวะน้ำอ่อนโยน สร้างพันธะ amide ที่เสถียร กลุ่ม sulfo เพิ่มความละลายในน้ำและลดการจับแบบไม่จำเพาะ ซึ่งปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนในงานทดลองทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการติดฉลากพื้นผิวเซลล์และการศึกษาการโต้ตอบของโปรตีนที่ซึ่งความเข้มฟลูออเรสเซนส์สูงและพื้นหลังต่ำเป็นสิ่งสำคัญ