中國教育新聞網訊（記者 焦小新）近日，廣東以色列理工學院化學工程專業大三學生李樂祺、葉辛元以第一作者身份在學術期刊Small 發表學術論文，題為《水凝膠-一種可涂抹，快速成膠，高粘性的水凝膠用于無線高保真電生理監測》（Paintable, Fast Gelation, Highly Adhesive Hydrogels for High-fidelity Electrophysiological Monitoring Wirelessly）。文章通訊作者為化工系王燕副教授。

高保真生理電信號監測技術在醫療診斷和腦科學研究中極為重要，其關鍵在于開發適應性強、貼合良好的電極接口。課題組受明膠溫度相轉變特性的啟發，創造性地開發出一種可涂抹、快速成膠且高粘附性的導電水凝膠，專用于高保真無線電生理監測。該水凝膠能在與皮膚接觸的短短15秒內迅速成膠，不僅成功克服了傳統水凝膠在毛發覆蓋區域難以穩固附著的難題，還避免了因等待成膠而引發的不適。該創新設計不僅增強了水凝膠的粘附力，還具有優異的導電性能和機械強度，無需額外固定即可穩固貼合在皮膚或頭皮上，實現長時間的電生理信號采集。

據了解，樂祺在大一下學期便加入了課題組，她利用在《生化酶導論》課程中學習的蛋白質等電點（pI）理論，調整了水凝膠體系的pH值，使其接近明膠的pI點，從而優化了成膠條件，以適應原位涂抹式的水凝膠應用。“在偏微分方程課程中，我們學習了傅里葉變換和短時傅里葉變換，這些知識幫助我們解析出腦電信號中的頻率信息，追蹤腦電信號中的動態特征。我們還引入多錐窗頻譜分析，深入分析睡眠過程中的頻率動態，實現睡眠階段的精細劃分。”樂祺認為，這次科研經歷讓她體會到批判性思維的重要性，“只有學會分析和評估信息的可靠性，才能在面對復雜的研究挑戰時，更好地做出判斷和決策。”辛元則強調，平日所學的專業知識在這個項目中“功不可沒”，此外，科研需要耐心與毅力，每一次失敗都是寶貴的學習機會，準確描述實驗與結果也是科研溝通中的關鍵。

“能夠在大三階段就以第一作者的身份發表高水平論文，他們用實際行動證明了年輕學生在科研中的潛力！”王燕副教授對兩位學生的科研表現予以好評，“他們展現了出色的學術能力、探索精神和自我驅動力。這種對科學研究的熱愛和執著，恰恰是未來科研工作的核心素養。”