Santoro ist außerdem ordentliche Professorin für Neuroelektronik an der RWTH Aachen. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen in der Neuroelektronik, bei bioelektronischen Schnittstellen sowie organischen und neuromorphen Materialien.
Sie entwickelt bioinspirierte Technologien, die lebendes Gewebe nahtlos mit elektronischen Systemen verbinden. Dazu vereint sie Expertise aus Materialwissenschaften, Elektrotechnik und Neurowissenschaften, um neuartige Neurohybrid-Systeme für Sensorik, Stimulation und Datenverarbeitung voranzutreiben.
Santoro leitete mehrere international geförderte Forschungsinitiativen, darunter einen ERC Starting Grant. Weitere Fördermittel warb sie bei der Europäischen Union, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, der Helmholtz-Gemeinschaft und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst ein.
Zu ihren Auszeichnungen zählen „MIT Technology Review Innovators Under 35“, „Falling Walls Breakthrough of the Year in Engineering & Technology“ und der „Leopoldina Early Career Award“. Sie ist Autorin von mehr als 100 begutachteten Publikationen, hielt weltweit über 90 Gastvorträge und engagiert sich in internationalen Fachgesellschaften und auf Konferenzen.
Die 2022 mit Unterstützung der Accademia Nazionale dei Lincei gegründete ITATEC ist eine unabhängige, multidisziplinäre und gemeinnützige Vereinigung. Sie fördert die technisch-wissenschaftliche Kultur und berät Regierung und Politik zu technologisch relevanten Fragen. Dazu bringt sie Fachleute aus Forschung, Hochschulen und Industrie zusammen.
Eine Besonderheit der Akademie ist die Kategorie der Junior-Mitglieder: Sie sind zum Zeitpunkt ihrer Ernennung jünger als 40 Jahre und gehören der ITATEC für fünf Jahre an. Während dieser Zeit besitzen sie dieselben Rechte und Pflichten wie reguläre Mitglieder und können auch in das Präsidium gewählt werden. International engagiert sich ITATEC im European Council of Academies of Applied Sciences, Technologies and Engineering (Euro-CASE) und trägt damit zur wissenschaftlichen Beratung der Europäischen Kommission bei.
