mPEG-COOH ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานด้านชีวเวชภัณฑ์และนาโนเทคโนโลยี โดยเฉพาะในการดัดแปลงพื้นผิวของอนุภาคนาโนหรือโปรตีนเพื่อเพิ่มความคงตัวในสารละลายทางชีวภาพ และลดการถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้สารนั้นมีอายุการใช้งานในกระแสเลือดยาวนานขึ้น นอกจากนี้ หมู่ -COOH ที่ปลายสายโซ่สามารถใช้เชื่อมต่อกับหมู่แอมีนของโปรตีนหรือยาผ่านปฏิกิริยาคอนจูเกชัน ทำให้เหมาะสำหรับการพัฒนาเวกเตอร์ส่งยาเฉพาะที่ โดยเฉพาะในระบบส่งยาต้านมะเร็ง หรือการสร้างเซนเซอร์ชีวภาพที่ต้องการพื้นผิวที่ปรับแต่งได้ mPEG-COOH จึงเป็นส่วนสำคัญในการออกแบบวัสดุชีวภาพที่ต้องการความเข้ากันได้ทางชีวภาพสูง