Η Παναγιώτα Πέτρου απέκτησε το πτυχίο της και το διδακτορικό της δίπλωμα  στη Χημεία από το τμήμα Χημεία του Εθνικού & Καποδιστριακού Πανεπιστήμιου Αθηνών το 1993 και το 2000, αντίστοιχα. Από το 2000 έως το 2001 εργάστηκε ως μεταδιδακτορική συνεργάτης στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Μικροσυστημάτων του Πανεπιστημίου Albert-Ludwig του Freiburg, με αντικείμενο την ανάπτυξη μικροσυστημάτων που ενσωματώνουν ηλεκτροχημικούς αισθητήρες για συνεχή παρακολούθηση αναλυτών. Στα τέλη του 2002, εντάχθηκε στο Ινστιτούτο Ραδιοϊσοτόπων και Ακτινοδιαγνωστικών Προϊόντων του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» (σήμερα Ινστιτούτο Πυρηνικής & Ακτινολογικής Επιστήμης & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας – ΙΠΡΕΤΕΑ), όπου κατέχει θέση Διευθυντή Ερευνών από το 2014 στην ανάπτυξη νανο/μικροσυστημάτων για βιοαναλυτικές εφαρμογές. Οι ερευνητικές της δραστηριότητες περιλαμβάνουν το σχεδιασμό και την ανάπτυξη: α) οπτικών αισθητήρων και εφαρμογής τους για τον προσδιορισμό αναλυτών που σχετίζονται με την υγεία, το περιβάλλον και την ασφάλεια τροφίμων, β) προηγμένων βιοαναλυτικών μικροσυστημάτων βασισμένων σε οπτικούς ή ηλεκτροχημικούς αισθητήρες ικανούς για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό πολλαπλών αναλυτών, γ) συστοιχιών πρωτεϊνών ή DNA, και δ) μεθόδων για χημική τροποποίηση και βιοενεργοποίηση επιφανειών με στόχο την επιλεκτική ακινητοποίηση πρωτεϊνών ή/και κυττάρων. Έχει συμμετάσχει σε πολλά προγράμματα που έχουν χρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή ένωση (BIOMIC/IST-2000-28214, MICROPROTEIN/G5RD-CT-202-00744, TASNANO/FP6-NMP-516865, NEMOSLAB/FP6-ICT-2006-027804, PYTHIA/FP7-ICT-2007-2-224030, FOODSNIFFER/FP7-ICT-2011-8-318319, FOODSCAN FP7-SME/286442) ή την ΓΓΕΤ και σχετίζονται κυρίως με την ανάπτυξη μικροσυστημάτων που βασίζονται σε οπτικούς βιοαισθητήρες για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό αναλυτών που σχετίζονται με την υγεία, το περιβάλλον ή την ασφάλεια τροφίμων. Είναι συγγραφέας/συν-συγγραφέας 120 άρθρων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με κριτές και έχει περισσότερες από 200 ανακοινώσεις σε διεθνή συνέδρια. Επίσης συμμετέχει ως συνεφευρέτης σε 25 ελληνικά και διεθνή διπλώματα ευρεσιτεχνίας.