Vahvistin ( lämpösyklilaite , PCR-kone ) on laite, joka jäähdyttää ja lämmittää koeputkia säännöllisesti, yleensä vähintään 0,1 °C:n tarkkuudella. Vahvistinta käytetään molekyylibiologiassa DNA : n monistamiseen polymeraasiketjureaktiolla . Nykyaikaisten syklilaitteiden avulla voit asettaa tarvittavan määrän jaksoja ja valita optimaaliset aika- ja lämpötilaparametrit kullekin syklimenettelylle.
DNA-vahvistin (thermocycler) on ohjelmoitava termostaatti , jossa on mahdollisuus ohjelman sykliseen toistoon. Cylerin tärkeimmät ominaisuudet ovat lineaarisen muutoksen nopeus ja lämpötilan ylläpidon tarkkuus, mitä korkeammat ne ovat, sitä korkeampi on PCR:n nopeus ja laatu. Parhaat nykyaikaiset mallit tarjoavat lämmitys-/jäähdytysnopeuden ja lämpötilan säätötarkkuuden 8 °C/s ja 0,1 °C asti.
DNA-vahvistimen pääelementit ovat lämpölohko sekä termostaatti- ja ohjausjärjestelmät.
Termoblokkia käytetään reaktioastioiden kiinnittämiseen ja lämmönsiirron varmistamiseen. Reaktioastioina käytetään yleensä koeputkia muodossa tai toisessa . Käytännössä kertakäyttöisiä muoviputkia, joiden tilavuus on 0,2 ml, käytetään useimmiten yksittäisten putkien, 8 putken liuskojen ja 96-kuoppaisten levyjen muodossa . Käytetään kahden tyyppisiä lämpölohkoja - kiinteitä ja pyöriviä. Kiinteä olomuoto on korkean lämmönjohtavuuden omaavasta seoksesta valmistettu lohko, jossa on syvennykset reaktioastioita varten, pyörivä kiinnittää vain koeputket, lämpötilan säätö on ilma. Molemmilla tyypeillä on hyvät ja huonot puolensa, ja niillä on oma markkinarako, mutta laitteet, joissa on solid-state-lämpölohko, ovat yleisempiä. Lämpölohkon päävaatimukset ovat korkea lämmönjohtavuus ja lämpötilan tasaisuus, parhaimmilla malleilla 0,1 °C.
Nykyaikaisissa malleissa lämpölohkon kansi on varustettu lämmittimellä ("hot lid", Hotlid) reaktioseoksen haihtumisen estämiseksi. Kannessa on mekaaninen pidike, joka pitää reaktioastiat tiukassa kosketuksessa kiinnitysyksikön ja kuuman kannen kanssa, usein säädettävissä käytettäväksi erikorkuisten kulutustarvikkeiden kanssa. Säädettävä paineensäätö manuaalisesti tai automaattinen sähkömekaaninen. Lämpölohkon kannesta on kaksi pääversiota - kokoontaitettava ja sisään vedettävä lämpölohko (muistuttaa CD-aseman lokeroa), jonka kansi on sijoitettu laitteen sisään. Vanhemmat pyöräilymallit, joissa ei ole "kuumaa korkkia", edellyttävät mineraaliöljyn levittämistä reaktioseoksen päälle reaktioseoksen haihtumisen estämiseksi.
Termostointi nykyaikaisissa vahvistimissa suoritetaan Peltier-elementeillä , joissa on patteri ja tuuletin, mikä tarjoaa suurimman lämpötilan muutoksen ja vähemmän riippuvuuden huonelämpötilasta sekä luotettavuuden ja kompaktin suunnittelun yksinkertaistamisen ansiosta. Peltle-elementeillä ja jäähdyttimellä varustettu termoblokki sijaitsee yhdessä yksikössä, puhallin on useimmiten erikseen laitteen rungossa ja samalla jäähdyttää laitteen elektronisia komponentteja. Usein käyttäjä voi vaihtaa lämpölohkon.
Aikaisemmin on käytetty seuraavia suunnitteluratkaisuja:
Ohjausjärjestelmä perustuu sisäänrakennettuun mikrotietokoneeseen ja ohjaa lämpötilaa vahvistusohjelman mukaisesti. Lämpötilaa ohjataan lämpölohkon lämpötila-antureiden lukemien ja matemaattisen mallin perusteella, jonka avulla voit saavuttaa tarkasti asetetun lämpötilan, stabiloida sen nopeasti ja varmistaa lämpötilan tasaisuuden koko lämpölohkossa. Laitteen käyttöliittymä koostuu aakkosnumeerisesta tai graafisesta näytöstä ja näppäimistöstä. Kun vahvistusohjelma käynnistetään, näytöllä näkyy ohjelman nimi, nykyinen vaihe, reaktioseoksen asetettu ja todellinen lämpötila. Graafista näyttöä käytettäessä tuotetaan visuaalisempi ohjelman vaiheiden näyttö kaavion muodossa. Nykyaikaisissa huippuluokan pyöräilijöissä on korkearesoluutioiset värikosketusnäytöt, joiden käyttöliittymät ovat samankaltaisia kuin mobiililaitteiden käyttöliittymät, ja lukuisia palvelutoimintoja. Yleensä on mahdollista muodostaa yhteys ulkoiseen tietokoneeseen ohjaamaan pyöräilijää siitä ja pitämään toimintalokia. Aloitustason pyöräilijöissä ei välttämättä ole sisäänrakennettua käyttöliittymää, ja niitä voidaan ohjata vain ulkoisesta tietokoneesta. Usein on myös mahdollista liittää tulostin GLP -vaatimusten mukaisiin tulostustyöprotokolliin . Monissa nykyaikaisissa laitteissa on mahdollisuus käyttää USB-asemaa sisäisen muistin laajentamiseen ja vahvistusohjelmien vaihtamiseen. Keskeytymätöntä virtalähdettä suositellaan estämään näytteiden häviäminen sähkökatkon aikana .