Tecnologia de foco de fluxo (também conhecida como GDVN, Bico Virtual Dinâmico de Gás), foi um dos elementos-chave para o sucesso das primeiras experiências realizadas pelo projeto europeu XFEL, a maior fonte de raios-X do mundo hoje. Foi criado e desenvolvido por Alfonso Gañán Calvo, da Escola Técnica Superior de Engenharia da Universidade de Sevilha. Essa tecnologia tem sido usada para o estudo de amostras biológicas microscópicas.

Entre os avanços fundamentais do projeto europeu XFEL está o aumento da quantidade de dados que podem ser obtidos por segundo na análise de uma amostra. Essa conquista é possível graças ao uso de uma frequência de pulsos de mais de um megahertz. Uma alta taxa de renovação é necessária, ou seja, cada pulso deve ter amostras limpas não afetadas pelo pulso anterior. Portanto, eles requerem velocidade suficiente.

"Isso significa fotografar ou 'caçar' as moléculas usando um flash ultrarrápido e potente antes que as amostras se desintegrem sob a intensidade da radiação ionizante que recebem, "Gañán explica.

As amostras biológicas (normalmente microcristais de proteína) devem estar em um ambiente aquoso. O desafio tem sido apresentá-los de forma correta para que sejam interceptados por pulsos de raios-X que dificilmente têm alguns mícrons de diâmetro e duram menos de 10 femtossegundos (um centésimo de mil bilionésimo de segundo), e gerar o padrão de difração mais claro e coerente possível.

Para este fim, A tecnologia GDVN foi capaz de gerar jatos de líquido de menos de 2,5 mícrons de diâmetro com velocidades que chegam a 100 metros por segundo (260 km por hora), o suficiente para transmitir microcristais de proteína e renová-los continuamente no ponto de impacto. Isso foi alcançado graças ao uso de hélio como gás de foco para o microjato, pois o hélio possui propriedades físicas que permitem velocidades de expansão três vezes maiores que as do ar. Além disso, A nano impressão 3D de alta precisão produziu o dispositivo que emite o jato.

A combinação da tecnologia XFEL (trens de pulsos de raios-X ultracurtos e ultrapoderosos) com o veículo de foco de fluxo (GDVN) deu origem ao que agora é conhecido como cristalografia de femtossegundo serial (SFX), uma revolução na biologia molecular.

A tecnologia GDVN foi adotada como a mais eficiente, método robusto e reproduzível para a introdução de amostras para SFX e SFX resolvido no tempo no XFEL europeu (Hamburgo, Alemanha), SACLA (Japão), LCLS (Stanford, EUA), SwissFEL (Zurique, Suíça), e os recém-construídos XFELs chineses e coreanos, entre outros.