放射性粒子產生的γ射線殺傷腫瘤細胞的生物學機制主要是高線形能量傳遞(LET)射線直接作用於腫瘤細胞DNA分子使鏈的DNA分子單鏈斷裂、雙鍵斷裂，失去繁殖能力，從而達到較徹底的治療作用。
與外放療比較主要優勢:
(1) 外放療裝置雖然進展很快，對受呼吸而上下移動的胸腔內惡性腫瘤的治療，仍存在著放射劑量不均勻的缺陷，而且其放射源強度太大，引起患者機體的併發症較明顯;而“粒子刀”的粒子直接種植在瘤體中，放射劑量均勻，不受活動影響，而且極少損傷正常組織。
(2) 外放療不能避免分次短時的不足之處。外放療分次短時照射只能對腫瘤繁殖週期中一部分時相的細胞起治療作用。照射結束後，其他時相的腫瘤細胞仍能很快恢復繁殖能力。腫瘤細胞受任何刺激，都能激發靜止期細胞轉為活躍期細胞，而且細胞倍增時間明顯縮短，因此在兩次照射之間隙內仍能迅速增長，直接影響外放療的治療效果。
而“粒子刀”的粒子在瘤體中有效持續照射腫瘤細胞長達180天，能夠全部殺滅腫瘤細胞。
注：此資訊源于網路收集，如有健康問題請及時咨詢專業醫生。