Esta revisão discute novos desenvolvimentos na microscopia de transferência de energia por ressonância de Förster (FRET) e sua aplicação em receptores celulares. O método é baseado na teoria cinética da FRET, que pode ser usada para prever a FRET não só em dímeros, mas também oligómeros de ordem superior de doador e fluoróforos aceitantes. Modelos baseados em tais predições de FRET podem ser adequados aos histogramas de eficiência FRET observados (também chamados de espectrogramas FRET) e usados para estimar constantes de ligação intracelular, valores de energia livre e estequiometrias. Estes métodos de “espectroscopia FRET” têm sido usados para analisar oligómeros formados por vários receptores em vias de sinalização celular, mas até recentemente tais estudos estavam limitados a receptores residentes na superfície celular. Para estudar complexos residentes dentro da célula, foi desenvolvida uma técnica chamada Micro-Spectroscopia Quantitativa de Imagem (Q-MSI). A Q-MSI combina a determinação da estrutura quaternária a partir de espectroscopia FRET aparente em nível de pixel com a determinação das concentrações tanto do doador como do aceitador em nível de organela. Isto é feito através da resolução e análise do espectro de um terceiro marcador fluorescente, que não participa no FRET. O Q-MSI foi inicialmente utilizado para estudar a interação de uma classe de receptores citoplasmáticos que ligam o RNA viral e sinalizam uma resposta antiviral através de complexos formados principalmente nas membranas mitocondriais. O Q-MSI revelou orientações previamente desconhecidas do receptor do RNA mitocondrial e a interação entre o receptor do RNA viral chamado LGP2 com o helicóptero do RNA codificado pelo vírus da hepatite. A importância biológica destas novas observações é discutida.