Dal 01/10/2009 è Dirigente Medico, specialità Nefrologia e Dialisi, presso la S.C.U. Nefrologia, Dialisi e Trapianto dell'Azienda Ospedaliero Universitaria San Giovanni Battista di Torino (Molinette), con rapporto di lavoro dipendente, a tempo indeterminato, a tempo pieno. Da marzo 2012 il Dott. Gai svolge la sua attività assistenziale presso l'Unità Trapianto Rene, occupandosi dei letti di degenza in corsia e dal 01/01/2015 dell'Unità Intensiva Trapianto Rene. In tale ambito ha sviluppato e approfondito la conoscenza dell'ecografia nefrologica e si occupa della assistenza ecografica delle biopsie dei reni trapiantati e del monitoraggio eco-urologico di tali pazienti (il Centro effettua mediamente 110-130 trapianti renali all'anno). Dal 24/10/2007 è stato Dirigente Medico, specialità Nefrologia, presso il Servizio di Nefrologia e Dialisi dell’Ospedale di Alassio-Albenga (ASL 2 Savonese), con rapporto di lavoro dipendente, a tempo indeterminato, a tempo pieno. Dal 6/11/2006 al 23/10/2007 è stato Dirigente Medico, specialità Nefrologia, presso il Servizio di Nefrologia e Dialisi dell’Ospedale di Alassio-Albenga (ASL 2 Savonese), con rapporto di lavoro dipendente, a tempo determinato, a tempo pieno. Dal 01/11/2005 ha lavorato presso la S.C.U. Nefrologia, Dialisi e Trapianto dell’Università di Torino – Ospedale Molinette come vincitore della selezione per il conferimento di n. 1 Assegno universitario di collaborazione ad attività di ricerca della durata di n. 12 mesi. Programma di ricerca “Programmazione ed ottimizzazione delle procedure sul metabolismo calcio-fosforo in relazione al sistema cardiovascolare e scheletrico”. A partire da agosto 2005 e per la durata di 6 mesi ha ottenuto il conferimento di Borsa di studio con fondi regionali da svolgersi presso la SCU Nefrologia, Dialisi e Trapianto dell’Ospedale Molinette di Torino con un progetto di ricerca dal titolo “Valutazione di nuove metodiche nell’esame urine, principalmente nello studio della proteinuria”. A partire da dicembre 2004 e per la durata di 6 mesi ha ottenuto il conferimento di Borsa di Ricerca da svolgersi presso la SCU Nefrologia, Dialisi e Trapianto dell’Ospedale Molinette di Torino con un progetto di ricerca dal titolo “Integrazione tra clinica e laboratorio in Nefrologia. Correlazioni anatomo-cliniche tra proteinuria e biopsia renale”.
E’ revisore per alcune riviste internazionali in campo di Nefrologia e Medicina di Laboratorio: “BioMed Research International”, “Nephrology Dialysis and Transplantation”, “Kidney International”, “Clinical Chemistry”, “Clinical Chemistry and Laboratory Medicine”, “The Journal of rheumatology”, “Hemodialysis International”.