Thalidomide-O-C7-NH2 ใช้หลักในการพัฒนายาบำบัดมะเร็งแบบกำหนดเป้าหมาย เนื่องจากความสามารถในการจับกับโปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเนื้องอก มักนำมาใช้ในการออกแบบ proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) ซึ่งย่อยสลายโปรตีนที่ก่อโรคโดยอาศัยระบบ ubiquitin-proteasome โครงสร้างของสารประกอบนี้ช่วยให้สามารถปรับแต่งได้อย่างแม่นยำ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับการสร้างโมเลกุลที่เลือกกำหนดเป้าหมายและกำจัดเซลล์มะเร็ง ในขณะที่ลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อปกติ นอกจากนี้ ยังแสดงศักยภาพในการรักษาโรคอักเสบโดยการปรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและลดการอักเสบ การประยุกต์ใช้งานกำลังขยายตัวเมื่อนักวิจัยสำรวจประสิทธิภาพในด้านบำบัดอื่นๆ รวมถึงโรคเสื่อมถอยของระบบประสาทและโรคภูมิต้านตนเอง อย่างไรก็ตาม การใช้งานยังอยู่ในขั้นทดลองและต้องมีการศึกษาความปลอดภัยเพิ่มเติมก่อนนำมาใช้ในคลินิก