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Chan Cao complète une formation de chimiste au Département de chimie de l'Université des sciences et technologies de la Chine de l’Est à Shanghai, où elle obtient un doctorat en chimie appliquée (Single Molecule Analysis by Aerolysin and Hemolysin Biological Nanopores, 2017). Elle poursuit sa spécialisation avec un stage postdoctoral à l’EPFL. En 2020, elle obtient une bourse PRIMA du FNS et devient cheffe de groupe indépendant, à la tête du Laboratoire de nanosystèmes bio et bio-inspirés au Global Health Institute et à l'Institut de bio-ingénierie, School of Life Science à l’EPFL. Chan Cao s'intéresse au développement de nouvelles approches analytiques pour caractériser les biomolécules aux niveaux atomique et moléculaire. Elle se concentre sur la technologie de la single-molécule nanopore. Chan Cao est nommée professeure assistante avec prétitularisation conditionnelle au sein du Département de chimie minérale et analytique de la Faculté des sciences en juillet 2023. L'arrivée de cette chercheuse renforce les domaines des nanosensors et des biomatériaux.