ไทโอเมอร์สามารถสร้างพันธะไดซัลไฟด์กับโครงสร้างย่อยซิสเทอีนของชั้นเจลเมือกที่ปกคลุมเยื่อเมือกได้ ด้วยคุณสมบัตินี้ พวกมันจึงมีคุณสมบัติในการยึดเกาะเยื่อเมือกสูงกว่าพอลิเมอร์ที่ไม่มีไทออลถึง 100 เท่า^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}เนื่องจากคุณสมบัติในการยึดเกาะเยื่อเมือก พอลิเมอร์ที่มีไทออลจึงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคตาแห้ง ปากแห้ง และช่องคลอดแห้ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับพื้นผิวเยื่อเมือกที่แห้ง^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}

พอลิเมอร์หลายชนิด เช่นโพลอกซาเมอร์แสดงคุณสมบัติการก่อเจลในแหล่งกำเนิด เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ จึงสามารถให้ยาในรูปแบบของเหลวได้ โดยจะก่อตัวเป็นเจลที่เสถียรเมื่อไปถึงบริเวณที่ใช้ยา ดังนั้นจึงสามารถหลีกเลี่ยงการกำจัดหรือการไหลออกอย่างรวดเร็วโดยไม่ตั้งใจของสูตรยาจากเยื่อเมือก เช่น เยื่อเมือกตา จมูก หรือช่องคลอดได้ พอลิเมอร์ที่มีหมู่ไทออลสามารถเพิ่มความหนืดหลังการใช้ยาได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากกระบวนการเชื่อมโยงข้ามอย่างกว้างขวางโดยการสร้างพันธะไดซัลไฟด์ระหว่างโซ่พอลิเมอร์เนื่องจากการออกซิเดชันเกิดขึ้น ผลกระทบนี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี 1999 โดย Bernkop-Schnürch et al. ^{[ 29 ]}สำหรับสารเพิ่มปริมาณพอลิเมอร์ ในกรณีของไคโตซานที่มีหมู่ไทออล ตัวอย่างเช่น พบว่าความหนืดเพิ่มขึ้นมากกว่า 10,000 เท่าภายในไม่กี่นาที^{[ 30 ]}คุณสมบัติการก่อเจลในสถานที่สูงเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้ด้วยเหตุผลอื่นๆ อีกมากมาย เช่น สำหรับสูตรยาฉีด^{[ 31 ]}เป็นวัสดุเคลือบ^{[ 32 ]}หรือสำหรับสารเติมแต่งอาหาร^{[ 33 ]}

เนื่องจากการปลดปล่อยยาอย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถรักษาระดับการรักษาของยาที่มีครึ่งชีวิต การกำจัดสั้นไว้ได้นาน ขึ้น ส่งผลให้ความถี่ในการให้ยาลดลง ซึ่งส่งผลให้การปฏิบัติตามคำแนะนำดีขึ้น การปลดปล่อยยาออกจากระบบตัวพาโพลีเมอร์สามารถควบคุมได้ด้วยกระบวนการแพร่แบบง่ายๆ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของระบบนำส่งดังกล่าวถูกจำกัดด้วยการแตกตัวและ/หรือการสึกกร่อนของเครือข่ายโพลีเมอร์ที่เร็วเกินไป^{[ 34 ]}การใช้โพลีเมอร์ที่มีหมู่ไทออลช่วยเอาชนะข้อบกพร่องที่สำคัญนี้ได้ เนื่องจากมีการก่อตัวของพันธะไดซัลไฟด์ระหว่างและภายในสายโซ่ในระหว่างกระบวนการบวม ทำให้ความเสถียรของเมทริก ซ์ ตัวพายา โพลีเม อร์ดีขึ้นอย่างมาก ดังนั้นจึงรับประกันการปลดปล่อยยาที่ควบคุมได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง มีระบบนำส่งยาจำนวนมากที่ใช้เทคโนโลยีนี้^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}

เนื่องจากการจับตัวของไอออนโลหะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเอนไซม์ต่างๆ ในการรักษาการทำงานของเอนไซม์ ไทโอเมอร์จึงเป็นสารยับยั้งเอนไซม์แบบย้อนกลับที่มีประสิทธิภาพสูง ยาหลายชนิดที่ให้โดยไม่รุกราน เช่น เปปไทด์บำบัดหรือกรดนิวคลีอิก จะถูกย่อยสลายบนเยื่อเมือกโดยเอนไซม์ที่ยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้การดูดซึมเข้าสู่ร่างกายลดลงอย่างมาก ในกรณีของการให้ยาทางปาก 'อุปสรรคทางเอนไซม์' นี้จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้น เนื่องจากมีการย่อยสลายเพิ่มเติมที่เกิดจากเอนไซม์ที่หลั่งออกมาทางช่องภายในลำไส้ เนื่องจากความสามารถในการจับไอออนสังกะสีผ่านกลุ่มไทออล ไทโอเมอร์จึงเป็นสารยับยั้งที่มีประสิทธิภาพของเอนไซม์ที่ขึ้นอยู่กับสังกะสีส่วนใหญ่ที่ยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์และที่หลั่งออกมา ด้วยผลการยับยั้งเอนไซม์นี้ โพลิเมอร์ที่มีไทออลสามารถปรับปรุงการดูดซึมเข้าสู่ร่างกายของยาที่ให้โดยไม่รุกรานได้อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

ในหลอดทดลองพบว่าไทโอเมอร์มีฤทธิ์ต้านจุลชีพต่อแบคทีเรียแกรมบวก [ ^{44 ] [ 45 ] โดย}เฉพาะอย่างยิ่ง ไคโตซานที่มีหมู่ไทออล N-acyl แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีเยี่ยมในฐานะสารประกอบต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพสูง เข้ากันได้ทางชีวภาพ และคุ้มค่า^{[ 46 ]}การศึกษาเกี่ยวกับการเผาผลาญและกลไกการทำงานกำลังดำเนินการอยู่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของไทโอเมอร์เหล่านี้สำหรับการใช้งานทางคลินิก เนื่องจากฤทธิ์ต้านจุลชีพ โพลิเมอร์ที่มีหมู่ไทออลจึงถูกนำมาใช้เป็นสารเคลือบเพื่อป้องกันการเกาะติดของแบคทีเรีย^{[ 47 ]}

ไทโอเมอร์สามารถเปิดไทต์จังก์ชันแบบย้อนกลับได้ กลไกที่เกี่ยวข้องดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับการยับยั้งโปรตีนไทโรซีนฟอสฟาเตสซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการปิดไทต์จังก์ชัน^{[ 48 ]}เนื่องจากการเติมไทโอล ผลของการเพิ่มการซึมผ่านของพอลิเมอร์ เช่นกรดโพลีอะคริลิกหรือไคโตซาน สามารถปรับปรุงได้ถึง 10 เท่า^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}เมื่อเปรียบเทียบกับสารเพิ่มการซึมผ่านที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำส่วนใหญ่ พอลิเมอร์ที่มีไทโอลมีข้อดีคือไม่ถูกดูดซึมจากเยื่อเมือก ดังนั้นผลของการเพิ่มการซึมผ่านจึงสามารถคงอยู่ได้นานกว่า และสามารถตัดผลข้างเคียงที่เป็นพิษต่อระบบของสารช่วยออกไปได้

ไทโอเมอร์สามารถยับยั้งปั๊มขับออกได้แบบย้อนกลับได้ ด้วยคุณสมบัตินี้ การดูดซึมของสารตั้งต้นของปั๊มขับออกต่างๆ เช่น ยาต้านมะเร็ง ยาต้านเชื้อรา และยาต้านการอักเสบ ผ่านเยื่อเมือกจึงสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}กลไกการยับยั้งปั๊มขับออกที่สันนิษฐานไว้นั้นขึ้นอยู่กับการโต้ตอบของพอลิเมอร์ไทออเลตกับโดเมนทรานส์เมมเบรนที่สร้างช่องของปั๊มขับออกต่างๆ เช่นพี-ไกลโคโปรตีน (P-gp) และโปรตีนต้านทานยาหลายชนิด (MRPs) ตัวอย่างเช่น P-gp มีบริเวณทรานส์เมมเบรน 12 บริเวณที่สร้างช่องซึ่งสารตั้งต้นจะถูกขนส่งออกนอกเซลล์ โดเมนทรานส์เมมเบรนสองโดเมนนี้ ได้แก่ 2 และ 11 มีซับยูนิตซิสเทอีนอยู่ที่ตำแหน่ง 137 และ 956 ตามลำดับ ดูเหมือนว่าไทโอเมอร์จะเข้าไปในช่องของ P-gp และน่าจะสร้างพันธะไดซัลไฟด์หนึ่งหรือสองพันธะกับหน่วยย่อยซิสเทอีนหนึ่งหรือทั้งสองหน่วยที่อยู่ในช่องนั้น เนื่องจากการโต้ตอบแบบโควาเลนต์นี้ การเปลี่ยนแปลงอัลโลสเตอริกของตัวขนส่งซึ่งจำเป็นต่อการเคลื่อนย้ายยาออกนอกเซลล์อาจถูกปิดกั้น^{[ 55 ] [ 56 ]}

ไทโอเมอร์มีความสามารถในการสร้างสารเชิงซ้อนกับไอออนโลหะต่าง ๆ โดยเฉพาะไอออนโลหะสองวาเลนต์ เนื่องจากมีหมู่ไทออล ตัวอย่างเช่น ไคโตซานที่มีหมู่ไทออลแสดงให้เห็นว่าสามารถดูดซับไอออนนิกเกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 57 ] [ 58 ]}

เนื่องจากพอลิเมอร์ที่มีหมู่ไทออลแสดงคุณสมบัติทางชีวภาพที่เข้ากันได้ คุณสมบัติเลียนแบบเซลล์ และสนับสนุนการแพร่กระจายและการแยกตัวของเซลล์ประเภทต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงถูกนำมาใช้เป็นโครงสร้างรองรับสำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อ^{[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]}นอกจากนี้ พอลิเมอร์ที่มีหมู่ไทออล เช่น กรดไฮยาลูโรนิกที่มีหมู่ไทออล^{[ 63 ]}และไคโตซานที่มีหมู่ไทออล^{[ 64 ]} ยัง แสดงให้เห็นว่ามีคุณสมบัติในการรักษาบาดแผล