ใช้ในงานวิจัยด้านชีวเคมีและเภสัชกรรมเป็นหลัก โดยเฉพาะในการพัฒนายาแบบเป้าหมาย (targeted drug delivery) และโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อม (linker) ในยารวมเชิงซ้อน (conjugate drugs) เช่น ยาแอนติบอดี-ยารวม (antibody-drug conjugates หรือ ADCs) เนื่องจากมีโครงสร้างที่สามารถเชื่อมระหว่างโปรตีนหรือเปปไทด์กับโมเลกุลออกฤทธิ์ได้อย่างมั่นคง โครงสร้างที่มีหมู่คาร์บามีดและอัลคิลเชนยาวช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายในไขมัน (lipophilicity) และช่วยให้โมเลกุลข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ได้ดีขึ้น ขณะที่หมู่ดีออกซิพอริดินและไดออกซ์ไอโซอินโดลินที่เชื่อมต่ออาจมีบทบาทในการยับยั้งโปรตีนเฉพาะจุด เช่น cereblon ซึ่งเกี่ยวข้องกับเส้นทางการย่อยสลายโปรตีนในเซลล์ นิยมใช้ในขั้นตอนการวิจัยเพื่อสร้างโมเลกุลต้นแบบ (lead compound) สำหรับรักษามะเร็ง โดยเฉพาะมะเร็งเม็ดเลือด เช่น ไมอีโลมาหลายพุ่ง (multiple myeloma) เนื่องจากมีศักยภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพและลดพิษต่อเซลล์ปกติ