Sara Moccia ha conseguito nel 2014 la laurea magistrale con lode in Ingegneria Biomedica presso il Politecnico di Milano, e nel 2018 il Dottorato di Ricerca Europeo con lode in Bioingegneria presso l'Istituto Italiano di Tecnologia. Durante il dottorato è stata ospitata presso il German Cancer Research Center. È stata ricercatrice postdoc presso l'Università Politecnica delle Marche fino al 2021, quando è diventata ricercatrice (RTD-a) presso la Scuola Superiore Sant'Anna, ruolo ricoperto fino al 2024. Attualmente è Professoressa Associata in Bioingegneria presso l'Università "G. d'Annunzio" di Chieti – Pescara, dove insegna Big data mining and processing e Sistemi per la telesorveglianza sanitaria e il virtual hospital alla Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica.
Lo scopo delle sue attività di ricerca è quello di studiare il potenziale dell'intelligenza artificiale per l'analisi di un'ampia gamma di dati medici, al fine di supportare i medici durante le procedure cliniche e chirurgiche. Per le sue ricerche ha ricevuto diversi riconoscimenti, fra cui il Premio “Gruppo Nazionale di Bioingegneria & Patron” per la sua tesi di dottorato e il Clinical Needs Translational Award dalla European Society of Cardiology. Nel 2021 le è stata assegnata una borsa di studio L'Oréal Italia for Women and Science in collaborazione con la Commissione Nazionale Italiana per l'UNESCO dal valore di 20.000 euro.
Ha partecipato con ruoli di coordinamento a numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali, ed è attualmente principal investigator per il progetto SMARTER-ASD, finanziato per 1.744.335 euro dal programma Fondo Italiano per le Scienze Applicate, e unit e work-package leader per il progetto AIRCARE (https://aircareproject.eu/), finanziato dalla Comunità Europea sotto il framework Horizon 2020 Innovation Action (budget di unità: 330.000 euro, budget totale: 1.845.625 euro).
È autrice di oltre 70 articoli su riviste internazionali, tra cui Medical Image Analysis e IEEE Transactions on Biomedical Engineering. È associate editor per IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics e Medical and Biological Engineering and Computing. Dal 2023 è socia fondatrice dello spinoff universitario Gaia srl (http://gaia.srl/).
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