Thalidomide-O-C6-NH2 TFA ถูกนำมาใช้หลักๆ ในงานวิจัยทางชีวการแพทย์ โดยเฉพาะในการพัฒนาการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย โครงสร้างของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นกาวโมเลกุล (molecular glue) ที่อำนวยความสะดวกในการโต้ตอบระหว่างโปรตีนกับโปรตีน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการศึกษากลไกการย่อยสลายโปรตีน สารประกอบนี้มักถูกนำมาใช้ในการออกแบบ proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) ซึ่งเป็นตัวแทนบำบัดแบบนวัตกรรมที่มุ่งเน้นการย่อยสลายโปรตีนที่ก่อให้เกิดโรค นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการศึกษากระบวนการปรับภูมิคุ้มกันและต้านการอักเสบ ทำให้มีคุณค่าในการศึกษโรคภูมิต้านตนเองและมะเร็งบางชนิด นักวิจัยยังใช้ในการสำรวจศักยภาพในการยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่ (angiogenesis) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรักษาโรคเช่น multiple myeloma และมะเร็งอื่นๆ