ATI-2341 ถูกใช้หลักในการวิจัยทางการแพทย์เนื่องจากบทบาทของมันในฐานะตัวกระตุ้นเลือกสรรของตัวรับ CXCR4 ตัวรับนี้มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างๆ รวมถึงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การเคลื่อนย้ายของสเต็มเซลล์ และการแพร่กระจายของมะเร็ง ในสภาพแวดล้อมการวิจัย ATI-2341 ถูกใช้เพื่อศึกษากระบวนการเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจว่าพาธเวย์การส่งสัญญาณ CXCR4 มีอิทธิพลต่อการดำเนินของโรคอย่างไร นอกจากนี้ยังมีการสำรวจศักยภาพของมันในการระดมสเต็มเซลล์เม็ดเลือดจากไขกระดูกสู่กระแสเลือด ซึ่งสามารถสำคัญสำหรับการบำบัดการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์ นอกจากนี้ ATI-2341 ยังถูกตรวจสอบสำหรับการประยุกต์ใช้ทางบำบัดที่เป็นไปได้ในภาวะเช่นมะเร็ง ซึ่ง CXCR4 มีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเนื้องอก ความสามารถในการปรับเปลี่ยนกิจกรรม CXCR4 ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่มีค่าในทั้งวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการวิจัยพัฒนายา