Tecnologia di focalizzazione del flusso (nota anche come GDVN, Ugello virtuale dinamico del gas), è stato uno degli elementi chiave del successo dei primi esperimenti effettuati dal progetto europeo XFEL, la più grande fonte di raggi X oggi nel mondo. È stato creato e sviluppato da Alfonso Gañán Calvo della Scuola Tecnica Superiore di Ingegneria dell'Università di Siviglia. Questa tecnologia è stata utilizzata per lo studio di campioni biologici microscopici.

Tra i progressi fondamentali del progetto europeo XFEL c'è l'aumento della quantità di dati che è possibile ottenere al secondo nell'analisi di un campione. Questo risultato è possibile grazie all'utilizzo di una frequenza di impulsi superiore al megahertz. È necessario un alto tasso di rinnovamento, cioè ogni impulso deve avere campioni puliti non influenzati dall'impulso precedente. Perciò, richiedono una velocità sufficiente.

"Questo significa fotografare o "cacciare" le molecole usando un flash ultra rapido e ultra potente prima che i campioni si disintegrano sotto l'intensità della radiazione ionizzante che ricevono, " spiega Gañán.

I campioni biologici (normalmente microcristalli proteici) devono trovarsi in ambiente acquoso. La sfida è stata quella di presentarli nel modo corretto per essere intercettati da impulsi di raggi X di appena pochi micron di diametro e che durano meno di 10 femtosecondi (un centesimo di millemiliardesimo di secondo), e per generare il modello di diffrazione più chiaro e coerente possibile.

A tal fine, La tecnologia GDVN è stata in grado di generare getti di liquido di diametro inferiore a 2,5 micron con velocità che raggiungono i 100 metri al secondo (260 km all'ora), sufficiente per trasmettere microcristalli proteici e rinnovarli continuamente nel punto di impatto. Ciò è stato ottenuto grazie all'utilizzo dell'elio come gas di focalizzazione per il microgetto, poiché l'elio ha proprietà fisiche che consentono velocità di espansione tre volte superiori a quelle dell'aria. Inoltre, la nanostampa 3D ad alta precisione ha prodotto il dispositivo che emette il getto.

La combinazione della tecnologia XFEL (treni di impulsi a raggi X ultracorti e ultrapotenti) con il veicolo di focalizzazione del flusso (GDVN) ha dato origine a quella che oggi è nota come cristallografia seriale a femtosecondi (SFX), una rivoluzione nella biologia molecolare.

La tecnologia GDVN è stata adottata come la più efficiente, metodo robusto e riproducibile per l'introduzione di campioni per SFX e SFX risolti nel tempo presso l'European XFEL (Amburgo, Germania), SACLA (Giappone), LCLS (Stanford, STATI UNITI D'AMERICA), SwissFEL (Zurigo, Svizzera), e gli XFEL cinesi e coreani di nuova costruzione, tra gli altri.