Technologia syntezy peptydów jest kluczową techniką w badaniach biologicznych i biomedycznych, a jej zastosowania szeroko przenikają różne dziedziny, takie jak farmaceutyka i opieka zdrowotna, podstawowe badania naukowe i inżynieria materiałowa.
W dziedzinie opracowywania leków synteza peptydów umożliwia tworzenie peptydów terapeutycznych o określonych właściwościach biologicznych,-takich jak insulina i hormony wzrostu,-do leczenia różnych chorób. Ponadto peptydy mogą służyć jako związki wiodące w opracowywaniu nowych środków farmaceutycznych lub działać jako nośniki w konstruowaniu systemów dostarczania leków opartych na peptydach-, których celem jest zwiększenie wydajności dostarczania leków i specyficzności celowania.
W badaniach nad szczepionkami syntetyczne peptydy mogą pełnić funkcję antygenów przy opracowywaniu syntetycznych szczepionek peptydowych przeznaczonych do zapobiegania i leczenia chorób zakaźnych i nowotworów; mogą również służyć jako adiuwanty szczepionek w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej.
Jeśli chodzi o biomarkery, synteza określonych peptydów umożliwia ich wykorzystanie jako biomarkerów do wczesnej diagnostyki i monitorowania chorób lub jako sondy biologiczne do badania biologicznych funkcji komórek i cząsteczek.
W badaniu aktywności biologicznej synteza wariantów peptydów ułatwia badanie zależności między strukturą-aktywnością-korelacji między strukturą peptydu a jego funkcją biologiczną-lub pozwala na wykorzystanie peptydów jako narzędzi do badania interakcji białek-białek i szlaków przekazywania sygnału.
W dziedzinie inżynierii materiałowej peptydy można wykorzystać do wytwarzania materiałów charakteryzujących się biokompatybilnością i aktywnością biologiczną,-takich jak rusztowania inżynierii tkankowej i nośniki leków-, a także do modyfikacji powierzchni nanocząstek i składania nanostruktur.