Laboratori e Centri di Ricerca

Laboratorio di Chirurgia Sperimentale

Il Laboratorio di Chirurgia Sperimentale è una struttura annessa alla Sezione di Chirurgia Generale del Dipartimento di Scienze Chirurgiche, Anestesiologiche, Riabilitative e dei Trapianti d’Organo della Università degli Studi di Pavia. E’ diretto dal Prof. Marco Benazzo.
Il Laboratorio nasce nel 1971 per iniziativa del Prof. Aris Zonta e del Prof. Renzo Dionigi (attuale Rettore della Università degli Studi dell’Insubria), allora aiuti del Prof. Massimiliano Campani, Direttore dell’Istituto di Patologia Chirurgica.

Gli scopi del Laboratorio sono rimasti invariati nel tempo:
1) promuovere la ricerca sperimentale in campo chirurgico con particolare attenzione alle nuove tecniche e tecnologie;
2) stimolare la formazione dei giovani studenti, chirurghi e ricercatori.

Storia

Dalla inaugurazione e fino al Dicembre 2009 la sede è stata Palazzo Botta, un edificio del ‘700 nel centro della Città, luogo storico ove hanno svolto la loro attività insigni Maestri della Medicina pavese. Inizialmente ubicato nel sottotetto, sopra all’Istituto di Patologia Generale di Camillo Golgi, negli anni ’80 il Laboratorio veniva ampliato occupando alcuni locali del sotterraneo.
Erano anni di grande entusiasmo e di fervore scientifico con ricerche sulle novità che emergevano in molteplici campi quali la nutrizione artificiale, le infezioni in chirurgia, le difese immunitarie, i trapianti d’organo (di fegato e di intestino in particolare), l’ossigenazione extracorporea del sangue. Le ricerche sperimentali su ratti, conigli e maiali erano stimolate dai problemi clinici quotidiani.
Numerosissimi sono stati gli studenti e gli specializzandi che hanno partecipato alle attività del Laboratorio: alcuni sono diventati famosi per la loro attività chirurgica, altri, come l’On. Umberto Bossi, per altri motivi altrettanto nobili.
Dal Laboratorio sono nati i presupposti per le prime applicazioni in Italia della nutrizione parenterale totale (1972) e nel mondo per l’autotrapianto di fegato associato alla terapia per cattura neutronica (BNCT, 2001 e 2003).
Da Gennaio 2010 il Laboratorio si è trasferito nella nuova sede al Polo universitario del Cravino. Nel Palazzo denominato Botta 2 occupa una area di circa 900 m2, in parte dedicata alla ricerca e in parte alla formazione.

Struttura del Laboratorio

Gli studenti possono usufruire di una struttura completamente attrezzata ed articolata in tre piani principali. La prima destinata alle attività chirurgiche, comprende una sala operatoria per animali di media taglia quali i suini ed una sala per microchirurgia; la seconda, utilizzata per ricerche di tipo biologico, dispone di due laboratori per colture cellulari, uno per le analisi istologiche ed uno per immunoistochimica ed attività generali di laboratorio; infine una parte ospita gli studi ed un’auletta di 25-30 posti per lezioni frontali, riunioni o attività di studio.
La sala operatoria è stata concepita con le caratteristiche richieste ad una sala operatoria per impiego umano perché in caso di calamità naturale possa avere tale destinazione d’uso. E’ provvista di sei postazioni, ciascuna completamente attrezzata con strumentazione necessaria per l’anestesia dell’animale (respiratori, monitor, pompe-siringa), travi testaletto dotate di innesti per l’erogazione/evacuazione dei gas, carrelli per l’aspirazione dei liquidi, elettrobisturi. Sono, inoltre, sempre disponibili sei set completi di ferri chirurgici e due colonne per laparoscopia digestiva. E’ altresì installato un sistema di audio-videoproiezione tra sala operatoria ed auletta, con telecamera ambientale e schermi a parete. Alla sala operatoria è annesso un locale per la preparazione chirurgo dotato di tutta la necessaria teleria, di lavatrici e di macchina lavaferri chirurgici.
La sala microchirurgica comprende quattro postazioni dotate di stereomicroscopi, di cui due monoculari, uno binoculare ed uno trinoculare. Dispone di un sistema di vaporizzazione di isofluorano per l’anestesia dell’animale di piccola taglia.
In laboratorio è installata un’autoclave a vapore per la sterilizzazione del materiale chirurgico e destinato a colture cellulari.
I laboratori per colture cellulari sono attrezzati con cappe biologiche, incubatori, centrifughe refrigerate, contenitori per azoto liquido, congelatori a -80 °C. Tale dotazione consente che presso il laboratorio possano essere svolte ricerche sperimentali altamente innovative soprattutto in campo chirurgico a cui, oltre al responsabile della ricerca, coadiuvato da collaboratori e specializzandi, possono partecipare anche gli studenti.
Attualmente sono in corso molteplici ricerche scientifiche. Tra queste ricordiamo l’impiego di cellule staminali nel trapianto di rene e dopo resezione epatica, la sperimentazione delle nanotecnologie per veicolare farmaci e per proteggere le insulae pancreatiche trapiantate, l’applicazione della BNCT all’osteosarcoma e ai tumori polmonari.
Come struttura universitaria il Laboratorio pone una attenzione particolare alla formazione individuale stimolando lo sviluppo delle “tecnical skills” individuali attraverso corsi e lezioni teorico-pratiche per studenti, specializzandi, dottorandi o per esterni all’Università.
Più recentemente l’attività formativa ha incluso anche l’insegnamento delle “non tecnical skills”, cioè l’analisi e lo studio delle attività di gruppo, della comunicazione, della leadership e del management. Fra questi il Corso ADE (Attività Didattica Elettiva) in microchirurgia offre allo studente le basi per l’acquisizione dei fondamenti e per la realizzazione delle suture chirurgiche. L’attività didattica svolta nel Laboratorio di Chirurgia Sperimentale si avvale dei più moderni metodi di insegnamento, incluso l’utilizzo di sistemi di simulazione tecnologicamente avanzati per la chirurgia videolaparoscopica e per la riproduzione di scenari clinici complessi.

Lo studente che frequenta il Laboratorio di Chirurgia Sperimentale, dopo una iniziale informazione e formazione in merito al regolamento in uso presso la Struttura ed alle norme e procedure di sicurezza a cui attenersi, viene assegnato ad un Tutor ed a un Responsabile attivo presso il Laboratorio e, gradualmente, inserito anche nelle attività sperimentali. Lo studente ha, in tal modo, la possibilità di apprendere le tecniche chirurgiche di base e di seguire i protocolli sperimentali, affiancando il personale già laureato inserito nel progetto, sia durante gli interventi che durante la somministrazione della terapia nel periodo di follow-up post-operatorio. Nel periodo di preparazione della tesi sperimentale di laurea ha quindi modo di ricevere una formazione propedeutica alla professione medico-chirurgica.
Allo studente vengono forniti tutti i dispositivi di protezione individuale, sia monouso (guanti,cappellini, mascherini) che riutilizzabili, come camici e tute per sala operatoria, che vengono lavati e sterilizzati dopo ogni esperienza. Viene inoltre assegnato nell’area spogliatoio un armadietto con chiave personale. Il laboratorio è dotato anche di postazioni con computer a cui lo studente può accedere per l’aggiornamento dei data-base o per attività correlate alla preparazione della tesi di laurea.
Oltre a studenti iscritti al Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia frequentano il laboratorio anche studenti del corso di Laurea in Biologia Sperimentale e Applicata e Dottorandi in Chirurgia Sperimentale e Microchirurgia.

Gli argomenti oggetto di studio riguardano principalmente aspetti legati alla trapiantologia renale, all’impiego delle cellule staminali per la modulazione del rigetto, al trattamento delle neoplasie epatiche, alla creazione di bioscaffold. Da molti anni sono in corso studi relativi alla Terapia per Cattura Neutronica del Boro (BNCT).
Il laboratorio, struttura ospitante oltre al personale strutturato, studenti, specializzandi e dottorandi, deve scrupolosamente rispondere a tutti i requisiti richiesti dalla vigente normativa in materia di sicurezza e salute sul luogo di lavoro. E’ pertanto necessario procedere ai regolari controlli ed alla manutenzione sia dell’impiantistica che della strumentazione, con particolare attenzione per l’impianto elettrico e di eregazione dei gas, dell’erogatore di gas anestetico e dell’autoclave.
I costi derivanti dai contratti di manutenzione e dall’acquisto di materiale chirurgico, di farmaci necessari per l’anestesia e la terapia degli animali, nonché del materiale impiegato dagli studenti durante le esercitazioni, risultano particolarmente onerosi, ma indispensabili per poter disporre di una struttura adeguata per un’offerta formativa di elevato livello.

Laboratorio di Livello di Biosicurezza 3 (BL3)

Il Laboratorio di Livello di Biosicurezza 3 (BL3) afferente al Dipartimento di Scienze Clinico-Chirurgiche, Diagnostiche e Pediatriche, ha sede presso l’Unità di Microbiologia e Microbiologia clinica, in Via Brambilla 74.
Il Laboratorio BL3 costituito da locali controllati per il flusso d’aria a pressione negativa ed è progettato e dotato di attrezzature tali da renderlo adeguato al lavoro con microrganismi del gruppo di rischio 3 (ossia quelli che presentano elevati rischi per il personale di Laboratorio, ma bassi rischi per la comunità. HIV, HCV, Micobatteri) e con grandi volumi ed alte concentrazioni di microrganismi del gruppo di rischio 2 (i.e. E. coli, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae).
Il Laboratorio BL3 rappresenta una struttura fondamentale per l’insegnamento della Microbiologia clinica nella forma di didattica a piccoli gruppi, internati, tirocini, internati di laurea.
Gli studenti che frequentano il Laboratorio sono iscritti a Corsi di Laurea diversi, quali il CdL in Biotecnologie, il CdL in Biotecnologie Specialistiche, il CdL in Biologia (Orientamento: Bio-Analisi, Biomedico Molecolare e Ambientale e Biodiversità) i CdL in Medicina e Chirurgia (corsi Golgi e Harvey).
Oltre a studenti iscritti ai CdL citati, anche Specializzandi della Scuola di Specializzazione in Microbiologia e Virologia e Dottorandi della Scuola “Genetics, molecular and cellular biology” usufruiscono per la loro formazione e/o progetto di ricerca della struttura in oggetto.
Allo studente, in generale, è offerta un’opportunità formativa in cui può acquisire capacità tecniche e diagnostiche su temi di rilevante impatto clinico e sociale (i.e. antibiotico-resistenza di batteri quali A. baumannii e K. pneumoniae responsabili di outbreak ospedalieri) anche mediante la partecipazione a protocolli di ricerca. Lo studente che frequenta il Laboratorio BL3, dopo una iniziale informazione e formazione in merito al regolamento in uso presso la Struttura ed alle norme e procedure di sicurezza a cui attenersi, viene assegnato ad un Tutor ed a un Responsabile attivo presso il Laboratorio. Lo studente che frequenta il Laboratorio BL3 per l’internato di laurea viene inserito gradualmente nelle attività sperimentali.

La dotazione strumentale del Laboratorio BL3 è tale da consentire che possano essere svolte ricerche sperimentali innovative a cui, oltre al responsabile della ricerca, coadiuvato da collaboratori e specializzandi, possono partecipare anche gli studenti. Gli argomenti oggetto di studio riguardano principalmente aspetti legati ai patogeni opportunisti antibiotico-resistenti ad elevato impatto clinico-sociale (meccanismi di resistenza, determinanti genetici, relazioni clonali) e i Micobatteri.
Allo studente vengono sempre forniti tutti i dispositivi di protezione individuale. Viene, inoltre, assegnato nell’area spogliatoio un armadietto con chiave personale.

Struttura del Laboratorio BL3

• Il Laboratorio è separato dalle aree dell’edificio aperte ai visitatori esterni.
• L’ingresso del personale avviene attraverso un vestibolo che fa da filtro (sistema di ingresso a doppia porta).
• L’accesso al Laboratorio è stato studiato per prevenire l’ingresso di insetti e di altri artropodi
• Le superfici dei pavimenti, dei muri e dei soffitti sono resistenti all’acqua e facili da pulire. Le aperture in queste superfici (ad esempio i fori per i passaggi dei tubi) sono sigillate per facilitare la decontaminazione degli ambienti.
• La stanza del Laboratorio è sigillabile per la decontaminazione. Le condotte dell’aerazione permettono la disinfezione mediante gas.
• Vicino a ciascuna uscita è presente un lavandino con rubinetto a pedale o azionabile con il gomito.
• Presenta un impianto di aerazione che crei flusso d’aria dall’esterno verso l’interno del Laboratorio (in pressione negativa). E’ installato un dispositivo di monitoraggio visivo in modo tale che il Personale possa accertarsi che nel Laboratorio venga mantenuto il flusso di aria nella giusta direzione.
• Il sistema di aerazione dell’edificio è realizzato in modo tale che l’aria proveniente dal Laboratorio di sicurezza non venga fatta ricircolare in altre parti dell’edificio. L’aria in uscita (tranne quella proveniente dalle cappe di sicurezza biologica) è scaricata direttamente all’esterno in modo da disperdersi lontano dagli edifici frequentati e dalle prese d’aria. Gli scarichi dell’aria sono dotati di filtri HEPA (“high efficiency particulate air”, sistema di filtrazione ad alta efficienza delle particelle in aria).
• Le cappe di sicurezza biologica sono poste lontano dalle zone di passaggio e da correnti d’aria provenienti da porte, finestre e dall’impianto di aerazione in maniera che non si creino turbolenze che possano interferire con il normale funzionamento delle cappe.
• L’aria proveniente dalle cappe di sicurezza biologica classe II passa attraverso i filtri HEPA e successivamente viene scaricata all’esterno direttamente o attraverso l’impianto di ventilazione dell’edificio.
• Nella stanza del Laboratorio è presente un’autoclave per decontaminare i rifiuti infetti.
• La fornitura idrica è dotata di sistemi che impediscono i flussi di ritorno.
• I liquidi di scarico non vengono scaricati direttamente nella fogna ma trattati attraverso ditte specializzate di smaltimento.

Il Laboratorio BL3 deve rispondere a requisiti vigilati dall’Area Ambiente e Sicurezza e Qualità.
Il Laboratorio, struttura ospitante oltre il personale strutturato, studenti, specializzandi e dottorandi, deve scrupolosamente rispondere a tutti i requisiti richiesti dalla vigente normativa in materia di sicurezza e salute sul luogo di lavoro; è pertanto necessario procedere ai regolari controlli ed alla manutenzione sia dell’impiantistica che della strumentazione. I costi derivanti dai contratti di manutenzione, nonché del materiale impiegato dagli studenti durante le esercitazioni, risultano particolarmente onerosi, ma indispensabili per poter disporre di una struttura adeguata per un’offerta formativa di elevato livello."