Butyne-DOTA-tris(t-butyl ester) ใช้หลักในการวิจัยทางเภสัชวิทยารังสีและการถ่ายภาพทางการแพทย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารเชเลติ้งที่สามารถจับกับไอออนโลหะ โดยเฉพาะไอโซโทปรังสี สารนี้มักใช้ในการพัฒนายาการถ่ายภาพแบบกำหนดเป้าหมายสำหรับการสแกน positron emission tomography (PET) เพื่อให้สามารถมองเห็นกระบวนการชีวภาพเฉพาะหรือตัวบ่งชี้โรคในร่างกาย โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถคอนจูเกตกับโมเลกุลกำหนดเป้าหมาย เช่น เพปไทด์หรือแอนติบอดี ซึ่งสามารถส่งคอมเพล็กซ์ที่ติดรังสีไปยังเนื้อเยื่อหรือเซลล์เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ กลุ่มเอสเตอร์ t-butyl ยังให้การป้องกันระหว่างการสังเคราะห์ เพื่อความเสถียรของโมเลกุลจนกว่าจะถึงขั้นตอนการดีโพรเทคชันขั้นสุดท้าย ซึ่งจะเผยให้เห็นสารเชเลติ้งที่ใช้งานได้สำหรับการจับไอออนโลหะ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการออกแบบยาช่วยวินิจฉัยและรักษาแบบขั้นสูง