Natalia Melones Peña se graduó en Química y Bioquímica en la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en Junio de 2023. Realizó el Trabajo de Fin de Grado en Química en el grupo de investigación UCM de Nanosensores y Nanomáquinas, bajo la supervisión de la Prof. Paloma Martínez Ruiz, sintetizando nanopartículas de oro funcionalizadas con ciclodextrina para su uso como transportadores de fármacos. Durante su Trabajo de Fin de Grado en Bioquímica, realizado en el grupo de investigación UCM de Inmunobiología linfocitaria, bajo la supervisión de la Prof. Narcisa Martínez Quiles continuó con el trabajo realizado, evaluando la eficacia de las nanopartículas sintetizadas como transportadores de doxorrubicina mediante la cuantificación de la citotoxicidad provocada en células Jurkat.

Además, durante el curso 2022/23, disfrutó de una Beca de Colaboración concedida por la Universidad Complutense de Madrid, para realizar tareas de investigación en el grupo de investigación de Nanosensores y Nanomáquinas.

En la actualidad es investigadora disfrutando de un contrato como personal de apoyo técnico, en el marco del plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia – Financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU, bajo la dirección de Emma Gracia Lor.  Su trabajo de investigación se centra en el desarrollo de metodologías analíticas para la identificación y cuantificación de sustancias adictivas en aguas residuales, con el fin de estimar el consumo en las poblaciones estudiadas. Además, evalúa los efectos tóxicos de las sustancias adictivas seleccionadas mediante la aplicación de modelos in vitro.