Flödesfokuseringsteknik (även känd som GDVN, Gasdynamiskt virtuellt munstycke), har varit en av nyckelelementen för framgången med de första experimenten som genomfördes av det europeiska XFEL -projektet, den största källan till röntgenstrålar i världen idag. Det skapades och utvecklades av Alfonso Gañán Calvo från Higher Technical School of Engineering vid universitetet i Sevilla. Denna teknik har använts för att studera mikroskopiska biologiska prover.

Bland de grundläggande framstegen i det europeiska XFEL -projektet är ökningen av mängden data som kan erhållas per sekund i analysen av ett prov. Denna prestation är möjlig tack vare användning av en frekvens av pulser på mer än en megahertz. En hög förnyelse är nödvändig - det vill säga varje puls måste ha rena prover som inte påverkas av den föregående pulsen. Därför, de kräver tillräcklig hastighet.

"Detta innebär att man fotograferar eller" jagar "molekylerna med en ultra-snabb och extremt kraftfull blixt innan proverna sönderfaller under intensiteten hos den joniserande strålningen som de får, "Förklarar Gañán.

De biologiska proverna (normalt proteinmikrokristaller) måste finnas i en vattenhaltig miljö. Utmaningen har varit att presentera dem på rätt sätt för att de ska fångas upp av röntgenpulser som knappt är några mikrometer i diameter och som varar i mindre än 10 femtosekunder (en hundradel av tusen miljarder sekunder av en sekund), och att skapa det tydligaste och mest koherenta diffraktionsmönstret som är möjligt.

För detta ändamål, GDVN -tekniken har kunnat generera vätskestrålar med en diameter mindre än 2,5 mikron med hastigheter som når 100 meter per sekund (260 km per timme), tillräckligt för att överföra proteinmikrokristaller och kontinuerligt förnya dem vid påverkanspunkten. Detta har uppnåtts tack vare användning av helium som en fokusgas för mikrostrålen, eftersom helium har fysiska egenskaper som tillåter expansionshastigheter tre gånger större än luftens. Dessutom, mycket exakt 3D-nanotryck producerade enheten som avger jet.

Kombinationen av XFEL-teknik (tåg av ultrakorta och ultrakraftiga röntgenpulser) med flödesfokuseringsfordonet (GDVN) har gett upphov till det som nu kallas seriell femtosekundkristallografi (SFX), en revolution inom molekylärbiologi.

GDVN -teknik har antagits som den mest effektiva, robust och reproducerbar metod för införande av prover för SFX och tidsupplöst SFX vid European XFEL (Hamburg, Tyskland), SACLA (Japan), LCLS (Stanford, USA), SwissFEL (Zürich, Schweiz), och de nybyggda kinesiska och koreanska XFEL:erna, bland andra.