Peptidsynteseteknologi er en sentral teknikk i biologisk og biomedisinsk forskning, med applikasjoner som i stor grad har gjennomsyret ulike felt som farmasøytiske produkter og helsevesen, grunnleggende vitenskapelig forskning og materialvitenskap.
Når det gjelder medikamentutvikling, muliggjør peptidsyntese å lage terapeutiske peptider som har spesifikke biologiske aktiviteter-som insulin og veksthormoner-for behandling av ulike sykdommer. Videre kan peptider tjene som ledende forbindelser for utvikling av nye legemidler, eller fungere som bærere for å konstruere peptid-baserte medikamentleveringssystemer som tar sikte på å øke effektiviteten til medikamentlevering og målrettingsspesifisitet.
I vaksineforskning kan syntetiske peptider fungere som antigener for utvikling av syntetiske peptidvaksiner designet for å forebygge og behandle infeksjonssykdommer og kreft; de kan også tjene som vaksineadjuvanser for å forsterke immunresponser.
Når det gjelder biomarkører, tillater syntesen av spesifikke peptider at de kan brukes som biomarkører for tidlig diagnose og overvåking av sykdommer, eller som biologiske prober for å undersøke de biologiske funksjonene til celler og molekyler.
I studiet av biologisk aktivitet letter syntesen av peptidvarianter undersøkelsen av struktur-aktivitetsforhold-korrelasjonen mellom et peptids struktur og dets biologiske funksjon-eller lar peptider brukes som verktøy for å studere protein-proteininteraksjoner og signaloverføringsveier.
Innen materialvitenskap kan peptider brukes til å fremstille materialer utstyrt med biokompatibilitet og biologisk aktivitet-som vevsteknologiske stillaser og medikamentbærere-så vel som for overflatemodifisering av nanopartikler og sammenstilling av nanostrukturer.