Trehalose 6,6′-dimycolate ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางด้านภูมิคุ้มกันวิทยา เนื่องจากมีคุณสมบัติในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะการทำงานของแมคโครฟาจและเซลล์เดนไดรติก ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการต่อสู้กับเชื้อโรค นอกจากนี้ยังมีการศึกษาถึงบทบาทในการรักษาโรคติดเชื้อบางชนิด เช่น วัณโรค และโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง ในด้านวัคซีน Trehalose 6,6′-dimycolate ถูกนำมาใช้เป็นสารเสริมภูมิคุ้มกัน (adjuvant) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัคซีนให้สามารถกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังมีการวิจัยถึงศักยภาพในการรักษาโรคมะเร็ง โดยการกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายสามารถจดจำและทำลายเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น