Esta revisión discute los nuevos desarrollos en la microscopía de transferencia de energía de resonancia Förster (FRET) y su aplicación a los receptores celulares. El método se basa en la teoría cinética de la FRET, que puede utilizarse para predecir la FRET no sólo en dímeros, sino también en oligómeros de orden superior de fluoróforos donantes y receptores. Los modelos basados en estas predicciones de FRET pueden ajustarse a los histogramas de eficiencia de FRET observados (también llamados espectrogramas de FRET) y utilizarse para estimar las constantes de unión intracelular, los valores de energía libre y las estequiometrías. Estos métodos de «espectrometría FRET» se han utilizado para analizar los oligómeros formados por diversos receptores en las vías de señalización celular, pero hasta hace poco estos estudios se limitaban a los receptores que residen en la superficie celular. Para estudiar los complejos que residen en el interior de la célula, se ha desarrollado una técnica denominada imagen microespectroscópica cuantitativa (Q-MSI). La Q-MSI combina la determinación de la estructura cuaternaria a partir de espectrogramas FRET aparentes a nivel de píxel con la determinación de las concentraciones de donantes y aceptores a nivel de orgánulos. Esto se hace resolviendo y analizando el espectro de un tercer marcador fluorescente, que no participa en la FRET. La Q-MSI se utilizó por primera vez para estudiar la interacción de una clase de receptores citoplasmáticos que se unen al ARN viral y señalan una respuesta antiviral a través de complejos formados principalmente en las membranas mitocondriales. La Q-MSI reveló orientaciones de receptores mitocondriales de ARN desconocidas hasta entonces, así como la interacción entre el receptor de ARN viral denominado LGP2 con la helicasa de ARN codificada por el virus de la hepatitis. Se discute la importancia biológica de estas nuevas observaciones.